Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для работы, совершаемой при растяжении пружины:
\[ A = \frac{1}{2} k x^2 \]
где:
- \( A \) — работа, совершенная над пружиной (в джоулях),
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — растяжение пружины (в метрах).
Сначала необходимо найти, на сколько метров пружина была растянута, используя максимальную силу растяжения. Максимальная сила \( F \) связана с жесткостью и растяжением следующим образом:
\[ F = k x \]
Отсюда можем выразить растяжение:
\[ x = \frac{F}{k} \]
Теперь подставим известные значения. У нас есть максимальная сила \( F = 600 \, \text{Н} \) и жесткость пружины \( k = 12000 \, \text{Н/м} \).
Подставляем данные в формулу для \( x \):
\[ x = \frac{600 \, \text{Н}}{12000 \, \text{Н/м}} = 0.05 \, \text{м} \]
Теперь мы можем подставить найденное значение \( x \) в формулу работы:
\[ A = \frac{1}{2} \cdot 12000 \, \text{Н/м} \cdot (0.05 \, \text{м})^2 \]
Теперь рассчитываем:
\[ A = \frac{1}{2} \cdot 12000 \cdot 0.0025 = \frac{1}{2} \cdot 30 = 15 \, \text{Дж} \]
Таким образом, работа силы при растяжении динамометра составляет 15 джоулей.