Шарик, прикрепленный к пружине и насаженный на горизонтальную направляющую, совершает гармонические колебания. На графике представлена зависимость проекции силы упругости пружины на ось X от координаты шарика. Найдите работу силы упругости при смещении

6 ноября 2025
Физика

Условие:

Шарик, прикрепленный к пружине и насаженный на горизонтальную направляющую, совершает гармонические колебания.

На графике представлена зависимость проекции силы упругости пружины на ось X от координаты шарика.

Работа силы упругости при смещении шарика из положения О в положение В (мДж) составляет:

Вопрос 16Ответ

a.
-80

b.
80

c.
40

d.
-40

Решение:

Рассмотрим задачу. На графике изображена зависимость проекции силы упругости пружины от координаты шарика. Для гармонических колебаний при действии силы упругости выполняется закон Гука: F(x) = –kx, то есть график F(x) – прямая, проходящая через начало координат, с отрицательным наклоном. При смещении шарика из положения O (x = 0) в положение B (x = xB) работа силы упругости равна интегралу от F(x) по x от 0 до xB, то есть A = ∫₀ˣᴮ F(x) dx = ∫₀ˣᴮ (–kx) dx = –k·(xB²/2). Графич...