Question

Какова потенциальная энергия растянутой пружины, если она растянута на 3 см и для удержания пружины в растянутом состоянии надо прикладывать силу 40Н? Ответ запишите в джоулях.

Answer 1

Ответ:

Дано:

F=40 Н.

x=3 см=0,03 м.

k=?

E=?

_____

Решение:

Запишем закон Гука:

Откуда k - (жесткость пружины) равна:

k=60/0,03=2000 Н/м.

Теперь запишем формулу потенциальной энергии упруго деформированной пужины:

Считаем:

E=(2000*0,03*0,03)/2=0,9Дж.

Ответ: E=0,9 Дж.

Объяснение:

Answer 2

Для расчета потенциальной энергии растянутой пружины используется следующая формула:

Потенциальная энергия (ПЭ) = (1/2) * k * x^2,

где k - коэффициент упругости пружины (мера её жесткости), x - величина деформации пружины (в данном случае растяжение), и ^2 обозначает возведение в квадрат.

Переведем длину растяжения пружины из сантиметров в метры: x = 3 см = 0.03 м.

Теперь найдем коэффициент упругости k. Для этого воспользуемся уравнением силы пружины:

F = k * x.

Из условия задачи известно, что сила F равна 40 Н, а деформация x равна 0.03 м. Подставим эти значения:

40 Н = k * 0.03 м.

Теперь решим уравнение относительно k:

k = 40 Н / 0.03 м ≈ 1333.33 Н/м.

Теперь можем найти потенциальную энергию:

ПЭ = (1/2) * k * x^2 = (1/2) * 1333.33 Н/м * (0.03 м)^2 = (1/2) * 1333.33 Н/м * 0.0009 м^2 ≈ 0.59999 Дж.

Ответ: Потенциальная энергия растянутой пружины составляет около 0.6 джоулей.