Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии сжатой пружины?

Физика 10 класс Потенциальная энергия потенциальная энергия сжатая пружина физика 10 класс формула потенциальной энергии энергия пружины механическая энергия закон Гука физические законы энергия деформации учебник физики Новый

Потенциальная энергия сжатой пружины определяется формулой, которая показывает, сколько энергии накапливается в пружине, когда она сжата или растянута от своего естественного состояния. Эта энергия зависит от жесткости пружины и степени её сжатия.

Формула для расчета потенциальной энергии сжатой пружины выглядит следующим образом:

U = (1/2) k x²

Где:

• U - потенциальная энергия пружины;
• k - коэффициент жесткости пружины (характеризует, насколько пружина "жесткая");
• x - величина сжатия или растяжения пружины от её равновесного положения.

Теперь давайте разберем, как эта формула работает:

1. Коэффициент жесткости (k): Чем больше значение k, тем больше энергии потребуется для сжатия пружины на определенное расстояние.
2. Величина сжатия (x): Это расстояние, на которое пружина была сжата или растянута. Оно влияет на потенциальную энергию квадратично, что означает, что даже небольшое увеличение сжатия приводит к значительному увеличению энергии.
3. Коэффициент 1/2: Этот коэффициент появляется в формуле, поскольку энергия накапливается постепенно по мере сжатия пружины. При малом сжатии пружина требует меньше энергии, чем при большом.

Таким образом, потенциальная энергия сжатой пружины показывает, сколько работы может быть выполнено, когда пружина возвращается в своё равновесное состояние. Это важное понятие в физике, поскольку оно помогает понять, как энергия хранится и передается в системах, использующих пружины и другие упругие материалы.