Для нахождения энергии упругой деформации стержня воспользуемся формулой:
E = 1/21/21/2 k x^2,
где: E - энергия упругой деформации, k - коэффициент упругости стального стержня, x - удлинение стержня.
Так как известны масса стержня и его удлинение, то нужно найти коэффициент упругости k. Для этого воспользуемся формулой для относительного удлинения:
x = F / k * L,
где: F - сила, создаваемая удлинением стержня, L - исходная длина стержня.
Так как масса m стержня равна 3,1 кг, то сила F, создаваемая удлинением стержня, равна F = m * g, где g - ускорение свободного падения принимаемегоравным9,8м/с2принимаем его равным 9,8 м/с^2принимаемегоравным9,8м/с2.
Исходная длина стержня неизвестна, но для данной задачи это не важно, так как относительное удлинение уже известно.
Теперь подставим известные значения и найдем энергию упругой деформации:
F = m g = 3,1 кг 9,8 м/с^2 = 30,38 Н,
k = F / x = 30,38 Н / 1,0∗10−31,0 * 10^-31,0∗10−3 м = 30380 Н/м,
E = 1/21/21/2 30380 Н/м 1,0∗10−3м1,0 * 10^-3 м1,0∗10−3м^2 = 15,19 Дж.
Таким образом, энергия упругой деформации стального стержня массы 3,1 кг, удлиненного на 1,0*10^-3, равна 15,19 Дж.
Для нахождения энергии упругой деформации стержня воспользуемся формулой:
E = 1/21/21/2 k x^2,
где:
E - энергия упругой деформации,
k - коэффициент упругости стального стержня,
x - удлинение стержня.
Так как известны масса стержня и его удлинение, то нужно найти коэффициент упругости k. Для этого воспользуемся формулой для относительного удлинения:
x = F / k * L,
где:
F - сила, создаваемая удлинением стержня,
L - исходная длина стержня.
Так как масса m стержня равна 3,1 кг, то сила F, создаваемая удлинением стержня, равна F = m * g, где g - ускорение свободного падения принимаемегоравным9,8м/с2принимаем его равным 9,8 м/с^2принимаемегоравным9,8м/с2.
Исходная длина стержня неизвестна, но для данной задачи это не важно, так как относительное удлинение уже известно.
Теперь подставим известные значения и найдем энергию упругой деформации:
F = m g = 3,1 кг 9,8 м/с^2 = 30,38 Н,
k = F / x = 30,38 Н / 1,0∗10−31,0 * 10^-31,0∗10−3 м = 30380 Н/м,
E = 1/21/21/2 30380 Н/м 1,0∗10−3м1,0 * 10^-3 м1,0∗10−3м^2 = 15,19 Дж.
Таким образом, энергия упругой деформации стального стержня массы 3,1 кг, удлиненного на 1,0*10^-3, равна 15,19 Дж.