Яку потенціальну енергію має стиснута пружина, яка скоротилася на під дією сили

Предмет вопроса: Потенциальная энергия стиснутой пружины

Инструкция: Потенциальная энергия стиснутой пружины может быть рассчитана с использованием формулы:

\[U = \frac{1}{2} k x^2\]

где:
- U - потенциальная энергия (в джоулях);
- k - коэффициент жесткости пружины (в ньютонах на метр);
- x - сжатие или удлинение пружины относительно положения равновесия (в метрах).

Демонстрация:
Предположим, у нас есть пружина с коэффициентом жесткости k = 100 Н/м и сжатие x = 0.1 м. Мы можем найти потенциальную энергию стиснутой пружины, подставив значения в формулу:

\[U = \frac{1}{2} \times 100 \times (0.1)^2\]

\[U = 0.5 \times 100 \times 0.01\]

\[U = 5 \, Дж\] (Джоуль)

Совет: Для лучшего понимания концепции потенциальной энергии стиснутой пружины, полезно визуализировать процесс. Можно представить, что пружина является как бы "натянутым резервуаром" потенциальной энергии, где при сжатии пружины, энергия сохраняется и может быть освобождена в будущем.

Проверочное упражнение: Если коэффициент жесткости пружины составляет 80 Н/м, а сжатие пружины равно 0,15 м, какова потенциальная энергия стиснутой пружины?