Материальная точка массой под действием консервативной силы переместилась из точки с координатой , в
точку с координатой . Составляющая силы вдоль оси
зависит от координаты по закону = (). Найти работу,
производимую силой, по перемещению материальной точки.
Построить график зависимости работы от величины координаты.


Материальная точка массой под действием консервативной силы переместилась из точки с координатой , в

li494 li494    1   13.12.2020 19:31    185

Ответы
dashalikhtina dashalikhtina  21.12.2023 08:57
Для решения задачи нам необходимо использовать определение работы силы. Работа силы равна произведению модуля силы на модуль перемещения, умноженное на косинус угла между силой и направлением перемещения.

В данном случае, сила зависит от координаты по закону F(x) = kx^2, где k - некоторая постоянная.

Для нахождения работы по перемещению, нам необходимо знать направление перемещения. По условию задачи, материальная точка переместилась из точки с координатой x1 в точку с координатой x2.

Предположим, что перемещение произошло в положительном направлении оси x. Тогда, направление силы также будет совпадать с направлением перемещения, и косинус угла между ними будет равен 1.

Теперь мы можем записать формулу для нахождения работы:

W = ∫F(x)dx от x1 до x2

Здесь интеграл от F(x)dx означает интегрирование функции F(x) по переменной x от x1 до x2.

Подставим в формулу функцию F(x), получим:

W = ∫(kx^2)dx от x1 до x2

Теперь произведем интегрирование:

W = k * ∫x^2dx от x1 до x2

Решая этот интеграл, получим:

W = k * (1/3)x^3 | от x1 до x2

То есть, работа, производимая силой, равна k * (1/3)x2^3 - k * (1/3)x1^3.

Теперь построим график зависимости работы W от координаты x.

На оси x откладываем координату x, а на оси y откладываем значение работы W.

Полученный график будет являться параболой, так как функция работы W = k * (1/3)x^3 является кубической функцией.

Важно отметить, что для положительного значения k, график будет направлен вверх, а для отрицательного значения - вниз.

Таким образом, мы рассмотрели пошаговое решение задачи и нашли работу, производимую силой, а также построили график зависимости работы от величины координаты.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика