Яким є значення жорсткості пружини, якщо при стискуванні на 1 см її потенціальна енергія становить 0,015

Тема: Расчет жесткости пружины

Инструкция: Жесткость пружины - это мера сопротивления, которое пружина оказывает при изменении своей длины. Она измеряется в Н/м (ньютонах на метр) или Н/см (ньютонах на сантиметр).

Формула для расчета жесткости пружины:
k = F / x

где:
k - жесткость пружины (в Н/м или Н/см),
F - сила, с которой пружина сжимается или растягивается (в Н),
x - изменение длины пружины (в метрах или сантиметрах).

В данной задаче известно, что при сжатии на 1 см потенциальная энергия пружины составляет 0,015 Дж. Зная, что потенциальная энергия пружины связана со сжатием пружины следующим образом:
PE = (1/2)kx^2

где:
PE - потенциальная энергия пружины (в Дж),
k - жесткость пружины (в Н/м или Н/см),
x - сжатие пружины (в метрах или сантиметрах).

Подставим известные значения в формулу и решим ее относительно k:
0,015 = (1/2)k(0,01)^2
0,015 = (1/2)k(0,0001)
0,015 = 0,00005k
k = 0,015 / 0,00005
k = 300 Н/м

Таким образом, значение жесткости пружины равно 300 Н/м.

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить формулу для расчета жесткости пружины, помните, что жесткость пружины пропорциональна силе, с которой она сжимается или растягивается, и обратно пропорциональна изменению ее длины.

Дополнительное задание: Если пружина сжимается на 2 см, а ее жесткость составляет 500 Н/м, какое значение потенциальной энергии пружины?