Question

При подготовке пружинного пистолета к выстрелу пружину с жесткостью 2 кН/м сжали на 5 см. Определите потенциальную энергии пружины.

Answer 1

Ответ:

E = 2,5 Дж

Объяснение:

Дано:

k = 2 кН/м = 2000 Н/м (k = жесткость пружины )

x = 5 см = 0,05 метр (x = длина сжатия)

E = ? (потенциальная энергия пружины)

Решение:

E = kx²/2 (формула для определения потенциальной энергии пружины )

E = 2000 × 25 × 10⁻⁴/2

E = 2,5 Дж

Answer 2

Потенциальная энергия пружины может быть вычислена с использованием формулы для потенциальной энергии упругой деформации:

$E_p = \frac{1}{2} k x^2$

где:

• $E_p$ - потенциальная энергия пружины,
• $k$ - коэффициент жесткости пружины (2 кН/м в данном случае, но нужно перевести в СИ единицы, то есть в ньютоны на метр),
• $x$ - сжатие или удлинение пружины (в метрах).

Переведем коэффициент жесткости в СИ единицы: $k_{SI} = 2 \, \text{кН/м} \times 1000 \, \text{Н/кН} = 2000 \, \text{Н/м}$

Имея сжатие $x = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м}$ и коэффициент жесткости $k_{SI} = 2000 \, \text{Н/м}$, мы можем вычислить потенциальную энергию:

$E_p = \frac{1}{2} \times 2000 \, \text{Н/м} \times (0.05 \, \text{м})^2 = 50 \, \text{Дж}$

Таким образом, потенциальная энергия пружины составляет 50 джоулей.