Question

Определите энергия пружины жесткостью 30 Н/м при сжатии ее 5 см

Answer 1

Энергия пружины, когда её сжимают или расширяют, можно определить с использованием закона Гука и формулы для потенциальной энергии упругого деформированного тела.

Закон Гука описывает упругие свойства пружин и имеет вид:

\[ F = -kx, \]

где: - \( F \) - сила, действующая на пружину, - \( k \) - коэффициент жесткости пружины (в данном случае 30 Н/м), - \( x \) - деформация пружины.

Интегрируя это уравнение по \( x \) от \( x = 0 \) до \( x \) (деформация от нуля до 5 см), мы можем определить потенциальную энергию пружины:

\[ U = \frac{1}{2}kx^2. \]

Подставим значения:

\[ U = \frac{1}{2} \times 30 \times (0.05)^2. \]

Рассчитаем:

\[ U = \frac{1}{2} \times 30 \times 0.0025 = 0.0375 \, \text{Дж}. \]

Таким образом, энергия пружины при сжатии на 5 см составляет 0.0375 Дж (джоулей).