Какова потенциальная энергия пружины, которая была вытянута на 8 см из равновесного состояния, если ее жесткость

Физика: Потенциальная энергия пружины

Инструкция: Потенциальная энергия пружины, вытянутой из равновесного положения, может быть определена с использованием закона Гука. Закон Гука связывает деформацию пружины с силой, действующей на нее.

Формула для определения потенциальной энергии пружины (U) выглядит следующим образом:

U = (1/2) * k * x^2

где k - жесткость пружины, x - деформация пружины (в данном случае, 8 см или 0.08 м).

Подставив известные значения в формулу, получим:

U = (1/2) * 10000 Н/м * (0.08 м)^2

Упрощая выражение, получим:

U = 320 Дж

Таким образом, потенциальная энергия пружины, вытянутой на 8 см из равновесного состояния при жесткости 10000 Н/м, составляет 320 Дж.

Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется освоить закон Гука и понять его применение в расчете потенциальной энергии пружины.

Ещё задача: Если жесткость пружины составляет 5000 Н/м, какова будет потенциальная энергия пружины, вытянутой на 12 см из равновесного состояния?

Формула: Потенциальная энергия пружины, вытянутой из равновесного состояния, вычисляется по формуле:
\E_p = \frac{1}{2}kx^2\,,

где:
Эп - потенциальная энергия (в джоулях),
k - жесткость пружины (в ньютонах на метр),
x - величина вытяжки пружины из равновесного положения (в метрах).

Решение:
Дано:
k = 10000 Н/м,
x = 8 см = 0,08 м.

Подставляем известные значения в формулу:
\E_p = \frac{1}{2} \cdot 10000 \cdot (0,08)^2 = 20\ дж.

Таким образом, потенциальная энергия пружины, вытянутой на 8 см из равновесного состояния при жесткости 10000 Н/м, составляет 20 джоулей.

Совет:
Чтобы более легко понять эту тему, рекомендуется понять основные понятия, связанные с потенциальной энергией и жесткостью пружины. Также полезно ознакомиться с другими формулами и связанными с этой темой понятиями, такими как кинетическая энергия и закон Гука.

Закрепляющее упражнение:
Найдите потенциальную энергию пружины, если ее жесткость равна 500 Н/м, а она вытянута на 10 см из равновесного состояния. (Ответ округлить до двух десятичных знаков)