Пружина жёсткости 100 Н/м растянули на 2 см Определить её потенциальную энергию в этом Состояние

Для определения потенциальной энергии пружины в данном состоянии можно воспользоваться формулой:

Потенциальная энергия (P) = 0.5 k x^2

Где: P - потенциальная энергия k - коэффициент жёсткости пружины (100 Н/м) x - удлинение пружины (2 см = 0.02 м)

Подставив данные в формулу, получим:

P = 0.5 100 (0.02)^2 P = 0.5 100 0.0004 P = 0.02 Дж

Таким образом, потенциальная энергия пружины в данном состоянии равна 0.02 Дж.

Чтобы определить потенциальную энергию пружины, растянутой на определенную длину, используется формула для потенциальной энергии упругой деформации:

[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 ]

где:

• ( E_p ) — потенциальная энергия,
• ( k ) — жёсткость пружины,
• ( x ) — величина растяжения (или сжатия) пружины.

В данном случае жёсткость пружины ( k = 100 \, \text{Н/м} ), а растяжение ( x = 2 \, \text{см} ). Однако, прежде чем подставлять значения в формулу, необходимо перевести сантиметры в метры, так как единицы жёсткости пружины указаны в Н/м. Таким образом, ( x = 2 \, \text{см} = 0{,}02 \, \text{м} ).

Теперь подставим значения в формулу:

[ E_p = \frac{1}{2} \times 100 \, \text{Н/м} \times (0{,}02 \, \text{м})^2 ]

[ E_p = \frac{1}{2} \times 100 \times 0{,}0004 ]

[ E_p = \frac{1}{2} \times 0{,}04 ]

[ E_p = 0{,}02 \, \text{Дж} ]

Таким образом, потенциальная энергия пружины в растянутом состоянии составляет 0,02 джоуля.