Question

До пружини прикладена сила 20Н, яка стиснула її на 3см. Знайти потенціальну енергію пружини

Answer 1

Потенціальна енергія пружини може бути обчислена за формулою:

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

де: E - потенціальна енергія пружини, k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - зсув (стиснення або розтягнення) пружини.

У цьому випадку, ми знаємо, що сила, що діє на пружину, дорівнює 20 Н, а зсув пружини становить 3 см (або 0,03 м).

Так як відома сила, що діє на пружину, відноситься до закону Гука за формулою:

F = k * x

де: F - сила, k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - зсув (стиснення або розтягнення) пружини.

Ми можемо використати цей закон, щоб знайти значення k:

20 Н = k * 0,03 м

Тепер можемо виразити k:

k = 20 Н / 0,03 м

k = 666.67 Н/м

Тепер, підставляючи значення k і x в формулу потенціальної енергії пружини, отримаємо:

E = (1/2) * 666.67 Н/м * (0,03 м)^2

E = (1/2) * 666.67 Н/м * 0,0009 м^2

E = 0,2999997 Дж

Отже, потенціальна енергія пружини становить приблизно 0,3 Дж.