На якій висоті розташована кулька масою 25г, щоб потенціальна енергія пружини була мінімальною?

Тема урока: Минимизация потенциальной энергии пружины.

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, важно знать, что потенциальная энергия пружины определяется формулой:

Ep = (1/2) * k * x^2,

где Ep - потенциальная энергия пружины, k - коэффициент жесткости пружины, x - деформация пружины.

В данной задаче пружина поддерживает кульку массой 25 г на высоте h. Поскольку нам нужно минимизировать потенциальную энергию пружины, то нужно найти такую высоту, при которой значение деформации пружины будет минимальным.

Так как потенциальная энергия пружины пропорциональна квадрату значения деформации, то для минимизации потенциальной энергии нужно выбрать нулевую деформацию (x = 0). Это значит, что кулька не деформирует пружину и находится в положении равновесия.

Следовательно, чтобы минимизировать потенциальную энергию пружины, кулька должна находиться на высоте h = 0.

Демонстрация:
Задача: Какова высота, на которой должна находиться кулька массой 25 г, чтобы потенциальная энергия пружины была минимальной?

Решение: Для минимизации потенциальной энергии пружины, кулька должна находиться на высоте h = 0.

Совет: Для лучшего понимания концепции потенциальной энергии пружины, рекомендуется ознакомиться с уравнениями и примерами задач, связанных с гармоническими колебаниями и законом Гука.

Проверочное упражнение: Кулька массой 50 г находится на высоте 10 см. Какую деформацию пружины она вызывает?