Какова разница в потенциальной энергии между двумя пружинами, которые были упруго деформированы и имеют одинаковое

Тема вопроса: Разница в потенциальной энергии двух упруго деформированных пружин с разной жесткостью.

Инструкция: Потенциальная энергия пружины, упруго деформированной и имеющей удлинение, определяется формулой:
𝑃𝑂𝑇 = (1/2)𝑘𝑥²,
где Pот - потенциальная энергия пружины, k - коэффициент жесткости пружины и x - удлинение пружины.

Для первой пружины с коэффициентом жесткости k_1 и удлинением x, потенциальная энергия будет:
𝑃𝑂𝑇_1 = (1/2)𝑘_1𝑥².

Для второй пружины с коэффициентом жесткости k_2 = 3𝑘_1 (так как первая пружина в 3 раза жестче), удлинение остается таким же (x). Потенциальная энергия второй пружины будет:
𝑃𝑂𝑇_2 = (1/2)𝑘_2𝑥² = (1/2)(3𝑘_1)𝑥² = 3/2(1/2)𝑘_1𝑥² = 3/2𝑃𝑂𝑇_1.

Таким образом, разница в потенциальной энергии между двумя пружинами будет равна 3/2 раза потенциальной энергии первой пружины.

Доп. материал: Если первая пружина имеет потенциальную энергию 10 Джоулей, то разница в потенциальной энергии между двумя пружинами будет составлять 3/2 * 10 = 15 Джоулей.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию потенциальной энергии и ее зависимость от коэффициента жесткости и удлинения пружины, рекомендуется провести дополнительные исследования, изучить примеры и выполнить практические задания, связанные с данной темой.

Закрепляющее упражнение:
Упругая пружина с коэффициентом жесткости k_1 = 100 Н/м упруго деформирована и имеет удлинение x = 0.1 м. Вычислите потенциальную энергию пружины. Если бы эта же пружина была упруго деформирована до такого же удлинения, но имела коэффициент жесткости k_2 = 300 Н/м, вычислите разницу в потенциальной энергии между двумя пружинами.