Яка потенціальна енергія деформованої пружини, коли на неї навісили вантаж масою 90 н та вона подовжилась на 0,1 метра?

Формула:

Потенціальна енергія деформованої пружини обчислюється за формулою:

Eп = (1/2) * k * Δx^2

де:
Eп - потенціальна енергія деформованої пружини,
k - коефіцієнт жорсткості пружини,
Δx - зміна довжини пружини.

Розв"язок:

Дано:
Маса вантажу = 90 Н (Ньютон)
Подовження пружини = 0,1 м (метр)

Щоб обчислити потенціальну енергію деформованої пружини, нам потрібно знати коефіцієнт жорсткості пружини (k). Він може бути визначений за допомогою закону Гука:

k = F / Δx

де:
F - сила, що діє на пружину.

У даному випадку, сила, що діє на пружину, дорівнює масі вантажу, помноженій на прискорення вільного падіння (g):

F = m * g

Підставимо відомі значення:

F = 90 Н
g = 9.8 м/с^2

Отже,

F = 90 * 9.8 = 882 Н

Тепер ми можемо обчислити коефіцієнт жорсткості пружини:

k = F / Δx = 882 / 0.1 = 8820 Н/м

Наразі, ми можемо використати формулу для обчислення потенціальної енергії деформованої пружини:

Eп = (1/2) * k * Δx^2 = (1/2) * 8820 * 0.1^2 = 44.1 Дж

Отже, потенціальна енергія деформованої пружини становить 44.1 Дж.

Приклад використання:

Уявіть пружину, на яку навішено вантаж масою 90 Н, і вона подовжується на 0,1 метра. Яка потенціальна енергія деформованої пружини?

Рекомендації:

Для кращого розуміння даної теми, рекомендується ознайомитися з законами Гука, які пов"язані з деформацією пружини. Також важливо знати, як перетворити силу в пружині в потенціальну енергію.

Вправа:

Яка потенціальна енергія деформованої пружини, якщо на неї навісять вантаж масою 150 Н та вона подовжиться на 0,2 метра?