Question

К пружине приложена сила 20Н, на сжалась на 3 см. Определить потенциальную энергию силы

Answer 1

дано x=0,03 м   F=20Н    Е- ?

E=kx^2\2=k*x*x\2=F*x\2=20*0,03\2=0,3 Дж

Answer 2

Потенциальная энергия силы, приложенной к пружине, может быть вычислена по формуле:

U = (1/2) * k * x^2

где U - потенциальная энергия, k - коэффициент жесткости пружины, x - смещение (изменение длины) пружины.

Для решения задачи нам необходимо знать значение коэффициента жесткости пружины (k). Предположим, что в данной задаче это неизвестное значение. Если мы знаем закон Гука для данной пружины, то можем использовать его для определения k.

Закон Гука для пружины: F = -k * x

где F - сила, приложенная к пружине, x - смещение пружины.

Мы знаем, что сила, приложенная к пружине, составляет 20 Н, а пружина сжалась на 3 см (или 0,03 м). Подставляя эти значения в закон Гука, получаем:

20 Н = -k * 0,03 м

Теперь мы можем найти значение k:

k = -20 Н / 0,03 м = -666.67 Н/м

Заметим, что знак минус означает, что пружина деформируется в противоположную сторону от направления приложенной силы.

Теперь, когда у нас есть значение k, мы можем вычислить потенциальную энергию (U). Подставляя значения в формулу:

U = (1/2) * (-666.67 Н/м) * (0,03 м)^2

U = (1/2) * (-666.67 Н/м) * (0,0009 м^2)

U ≈ -0.3 Дж (джоуля)

Заметьте, что значение потенциальной энергии отрицательное. Это связано с тем, что пружина сжалась, и потенциальная энергия хранится в пружине в виде работы, совершенной против силы.