Работа, совершаемая над пружиной, можно рассчитать с использованием формулы для работы, совершаемой силой упругости:
\[ A = \frac{1}{2} k x^2 \]
где:
- \( A \) — работа,
- \( k \) — жесткость пружины,
- \( x \) — изменение длины пружины.
Сначала найдем жесткость пружины \( k \), используя первую информацию:
Сила \( F = 7 \, \text{Н} \) и растяжение \( x_1 = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м} \) (нужно перевести в метры).
Согласно закону Гука, сила пружины равняется:
\[ F = k x_1 \]
Подставим известные значения:
\[ k = \frac{F}{x_1} = \frac{7 \, \text{Н}}{0.02 \, \text{м}} = 350 \, \text{Н/м} \]
Теперь используя значение жесткости пружины, найдем работу \( A \) при растяжении на \( x_2 = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м} \):
\[ A = \frac{1}{2} k x_2^2 = \frac{1}{2} \cdot 350 \, \text{Н/м} \cdot (0.05 \, \text{м})^2 \]
Теперь подставим значения:
\[ A = \frac{1}{2} \cdot 350 \cdot 0.0025 = 0.4375 \, \text{Дж} \]
Таким образом, работа, совершенная при растяжении пружины на 5 см, составляет 0.4375 Дж.
