Question

Пружину сначала сжали на 10 см от положения равновесия, а затем уже растянули на 10 см от положения равновесия. Как изменилась потенциальная энергия пружины?

Answer 1

Ответ:

80 Н/м

Еп = (К-∆)²/2 = К= 2Е/

(∆²)= 80 Н/м

Answer 2

Потенциальная энергия пружины связана с ее деформацией относительно положения равновесия. В данном случае, когда пружина сжата на 10 см от положения равновесия, она имеет отрицательную деформацию, так как отклоняется в направлении сжатия. Когда пружину растянули на 10 см от положения равновесия, она имеет положительную деформацию, так как отклоняется в направлении растяжения.

Потенциальная энергия пружины можно выразить через закон Гука:

Eп = (1/2) * k * x^2

где Eп - потенциальная энергия пружины, k - коэффициент упругости пружины, x - деформация пружины относительно положения равновесия.

Сжатие на 10 см от положения равновесия соответствует деформации -0.1 м (отрицательное значение), а растяжение на 10 см - деформации +0.1 м (положительное значение).

При сжатии на 10 см:

Eп1 = (1/2) * k * (-0.1)^2 = (1/2) * k * 0.01

При растяжении на 10 см:

Eп2 = (1/2) * k * (0.1)^2 = (1/2) * k * 0.01

Заметим, что абсолютные значения деформаций одинаковы, поэтому потенциальная энергия пружины не изменилась. Она осталась такой же как до деформации.