Question

На пружине подвешен груз массой 300 кг., Под действием которого она удлинилась на 6 см. Определите энергию деформированной пружины.

Answer 1

Wp=kxx/2; k=mg/x; Wp=mgx/2=300*10*0,06/2=90Дж

Answer 2

Для определения энергии деформированной пружины, можно использовать формулу для потенциальной энергии упругой деформации пружины:

Энергия деформированной пружины (потенциальная энергия) = 0.5 * k * x^2

Где: k - коэффициент упругости пружины (также называемый жесткостью пружины) в Н/м (ньютон на метр), x - удлинение или сжатие пружины в метрах.

Чтобы решить задачу, нам нужно определить коэффициент упругости пружины k. Для этого используем закон Гука:

F = k * x,

где F - сила, действующая на пружину, равная весу груза.

F = m * g,

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с^2).

Теперь мы можем найти k:

k = F / x = (m * g) / x

Затем, используя найденное значение k и удлинение пружины x, рассчитаем энергию деформированной пружины:

Энергия деформированной пружины = 0.5 * k * x^2

Давайте теперь выполним расчёты:

Масса груза, m = 300 кг Удлинение пружины, x = 6 см = 0.06 м Ускорение свободного падения, g ≈ 9.8 м/с^2

F = m * g = 300 кг * 9.8 м/с^2 ≈ 2940 Н

k = F / x = 2940 Н / 0.06 м ≈ 49 000 Н/м

Энергия деформированной пружины = 0.5 * k * x^2 = 0.5 * 49000 Н/м * (0.06 м)^2 ≈ 88.2 Дж

Таким образом, энергия деформированной пружины составляет приблизительно 88.2 Дж (джоулей).