Какой коэффициент жесткости пружины (в Н/м) необходимо определить, если ее смещение составляет 24 см и она имеет

Тема: Коэффициент жесткости пружины

Объяснение: Коэффициент жесткости пружины – это величина, характеризующая механическое свойство пружины, отвечающая за величину силы, необходимой для растяжения или сжатия пружины на единицу длины. Коэффициент жесткости обозначается как k и измеряется в ньютонах на метр (Н/м).

Для определения коэффициента жесткости пружины (k) по заданным данным, нам понадобятся две формулы:

1. Формула для расчета потенциальной энергии пружины:
Эп = (1/2) * k * x^2
где Эп - потенциальная энергия пружины, k - коэффициент жесткости пружины, x - смещение пружины.

2. Формула для расчета потенциальной энергии:
Эп = 1,44 Дж (по условию задачи).

Мы можем использовать эти формулы, чтобы решить задачу:

Пошаговое решение:
1. Подставим известные значения в формулу для расчета потенциальной энергии пружины:
1,44 Дж = (1/2) * k * (0,24 м)^2

2. Рассчитаем в скобках:
(0,24 м)^2 = 0,0576 м^2

3. Разделим обе части уравнения на (1/2) * 0,0576 м^2:
1,44 Дж / ((1/2) * 0,0576 м^2) = k

4. Упростим выражение:
1,44 Дж / (0,0288 м^2) = k
50 Н/м = k

Ответ: Коэффициент жесткости пружины составляет 50 Н/м.

Совет: Для лучшего понимания коэффициента жесткости пружины, рекомендуется изучить основы закона Гука, который описывает связь между силой, смещением и коэффициентом жесткости пружины. Также важно запомнить, что коэффициент жесткости зависит от материала пружины и ее геометрических характеристик.

Задание: У пружины с коэффициентом жесткости 80 Н/м смещение составляет 0,5 м. Определите потенциальную энергию пружины.