Пружина растягивается на Δх=2 см под действием силы F=40 Н. Какова будет потенциальная энергия Wп пружины, если она растянута на Δх1 =5 см?

Физика 11 класс Потенциальная энергия пружины потенциальная энергия пружины пружина растяжение пружины физика 11 класс закон Гука работа силы энергия пружины Новый

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться законом Гука и формулой для потенциальной энергии пружины.

Шаг 1: Определим жесткость пружины (k).

Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, равна произведению жесткости пружины на её удлинение:

F = k * Δх

Мы знаем, что при Δх = 2 см (или 0.02 м) сила F = 40 Н. Подставим эти значения в формулу:

• 40 Н = k * 0.02 м

Теперь найдем жесткость пружины:

• k = 40 Н / 0.02 м = 2000 Н/м

Шаг 2: Рассчитаем потенциальную энергию пружины (Wп) при удлинении Δх1 = 5 см.

Потенциальная энергия пружины вычисляется по формуле:

Wп = (1/2) * k * (Δх)²

Теперь подставим значения:

• Δх1 = 5 см = 0.05 м
• k = 2000 Н/м

Подставим эти значения в формулу для потенциальной энергии:

• Wп = (1/2) * 2000 Н/м * (0.05 м)²
• Wп = (1/2) * 2000 * 0.0025
• Wп = 1000 * 0.0025 = 2.5 Дж

Ответ: Потенциальная энергия Wп пружины при растяжении на 5 см составит 2.5 Дж.