Какова степень жесткости пружины, если она натянута на 2 метра и имеет потенциальную энергию в размере 20 килоджоулей?

Суть вопроса: Степень жесткости пружины

Пояснение:
Степень жесткости пружины, обозначаемая символом k, является мерой силы, с которой пружина возвращается к своему равновесному положению при деформации. Она измеряется в Н/м (ньютонов на метр).

Для решения данной задачи нам дано две величины: длина пружины (L) равна 2 метра и потенциальная энергия (E) равна 20 килоджоулей.

Степень жесткости пружины можно определить с использованием формулы:
E = (1/2) * k * L^2,

где E - потенциальная энергия, k - степень жесткости пружины, L - длина пружины.

Мы можем переписать эту формулу, чтобы найти степень жесткости пружины (k):
k = 2 * E / L^2.

Демонстрация:
Дано: L = 2 м, E = 20 кДж.
Найдем степень жесткости пружины (k):
k = 2 * 20 кДж / (2 м)^2 = 20 кДж / 4 м^2 = 5 кДж/м^2.

Совет:
Чтобы лучше понять концепцию степени жесткости пружины, можно представлять пружину как упругую шнурку. Если вы немного натягиваете шнурок, он легко тянется и вернется к своему исходному положению. Однако, если вы сильно натягиваете шнурок, он становится более жестким и возвращает меньшую долю своей удлиненной длины.

Практика:
Найти степень жесткости пружины, если она натянута на 1,5 метра и имеет потенциальную энергию в размере 30 килоджоулей