Какое изменение потенциальной энергии пружины произошло, если она изначально была сжата на 1 см и в конце растянута

Суть вопроса: Изменение потенциальной энергии пружины

Объяснение: Потенциальная энергия пружины зависит от её жёсткости и изменения длины. В данной задаче пружина изначально была сжата на 1 см и в конце стала растянута на 1 см. Для расчёта изменения потенциальной энергии пружины, воспользуемся формулой:

Δ𝑃𝐸 = (1/2)𝑘(Δ𝑙)²

где Δ𝑃𝐸 - изменение потенциальной энергии пружины,
𝑘 - жёсткость пружины,
Δ𝑙 - изменение длины пружины.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

Δ𝑃𝐸 = (1/2) * 200 Н/м * (0,01 м)²

Проводим вычисления:

Δ𝑃𝐸 = 0,5 * 200 Н/м * 0,0001 м²

Δ𝑃𝐸 = 0,01 Дж

Таким образом, изменение потенциальной энергии пружины составляет 0,01 Дж (джоулей).

Доп. материал: Каково изменение потенциальной энергии пружины, если её жёсткость составляет 300 Н/м, а длина пружины изменилась на 2 см?

Совет: Чтобы легче понять концепцию потенциальной энергии пружины, можно представить её как растяжимую резинку. Когда пружина сжимается или растягивается, энергия накапливается в ней в виде потенциальной энергии. При расчетах важно следить за единицами измерения и правильно подставлять значения в формулу.

Практика: Если жёсткость пружины равна 150 Н/м, а она сжата на 5 см, какое изменение потенциальной энергии пружины произошло?

Тема урока: Изменение потенциальной энергии пружины

Инструкция: Потенциальная энергия пружины зависит от ее жесткости (k) и величины деформации (x). Формула для вычисления потенциальной энергии пружины:

Eп = (1/2) * k * x^2

Где:
Eп - потенциальная энергия пружины,
k - коэффициент жесткости пружины,
x - деформация пружины.

В данном случае, пружина изначально сжата на 1 см и в конце растянута на 1 см. Деформация (x) равна 1 см. Известно, что жесткость пружины (k) равна 200 Н/м.

Подставим известные значения в формулу:

Eп = (1/2) * 200 * (0.01)^2
Eп = (1/2) * 200 * 0.0001
Eп = 0.01 Дж

Таким образом, изменение потенциальной энергии пружины составляет 0.01 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию потенциальной энергии пружины, рекомендуется изучить основы закона Гука и формулу для вычисления потенциальной энергии. Также полезно понять, что изменение деформации пружины прямо пропорционально ее потенциальной энергии.

Дополнительное упражнение: Пружина сжимается на 2 см. Найдите изменение потенциальной энергии пружины, если ее коэффициент жесткости равен 150 Н/м. (Ответ округлите до сотых).