Задача на энергию и силу упругости

Автор
Сообщение
spiridmaksim
#3981 2010-11-29 23:40 GMT

Здраствуйте! Не могли бы вы помочь мне с одной задачей:

Некоторая пружина не удовлетворяет закону Гука. Сила упругости пружины в ньютонах зависит от растяжения \(x\) (в метрах) по закону:

\(52,8x + 38,4x^2\) и направлена в сторону, противоположную растяжению. 1. Найти работу, необходимую для растяжения пружины от \(x = 0,5\) до \(x = 1,0\) м. 2. Один конец пружины закрепили, а к другому прикрепили тело массой 2,17 кг и растянули пружину на \(x = 1,0\). Если тело затем отпустить, то чему равна скорость тела в момент прохождения \(x = 0,5\) м? 3. Является ли сила, развиваемая пружиной, консервативной

Я подставил \(x = 1\) в уравнение и нашел силу упругости при растяжении на 1 м, затем нашел работу, умножив силу на 0,5. Подскажите правильно ли я сделал и как найти скорость? Думаю, что скорость нужно найти с помрщью энергии, но как не пойму.

iskander
#3983 2010-11-30 10:00 GMT

Надо, наверное, положить

\(F=-ax-bx^2\),

где

\(a=52.8 \frac{н}{м}\),

\(b=38.4 \frac{н}{м^2}\)

\(dA=Fdx\)

\(A=-\int_{0.5}^1{(ax+bx^2)dx}\)

spiridmaksim
#3987 2010-11-30 14:01 GMT

а как выразить скорость через работу?

iskander
#3992 2010-11-30 16:46 GMT

Я думаю, что работу надо искать в первом пункте. Во втором, наверное, надо применить закон Ньютона.

spiridmaksim
#3993 2010-11-30 17:10 GMT

а закон сохранения энергии нам здесь нужен?

iskander
#3999 2010-11-30 18:40 GMT

Не знаю. Похоже здесь и ускорение переменное.

\(a=\frac{F}{m}\)

spiridmaksim
#4367 2010-12-23 21:04 GMT

Задача находится в разделе "энергия", скорей всего скорость нужно выразить через энергию, только не понимаю как?