Как можно вычислить потенциальную энергию пружины, которая растянута на 10 см, если известно, что при приложении силы 30 Н пружина растягивается на 1 см?

Физика 8 класс Потенциальная энергия пружины потенциальная энергия пружины расчет пружины формула пружины сила пружины растяжение пружины физика 8 класс Новый

Чтобы вычислить потенциальную энергию пружины, нам нужно сначала определить жесткость пружины, а затем использовать формулу для потенциальной энергии пружины.

Шаг 1: Определение жесткости пружины

Жесткость пружины (k) можно найти, используя закон Гука, который гласит, что сила, приложенная к пружине, пропорциональна её деформации:

F = k * x

Где:

• F - сила, приложенная к пружине (в ньютонах),
• k - жесткость пружины (в Н/м),
• x - деформация пружины (в метрах).

Из условия задачи мы знаем, что при силе 30 Н пружина растягивается на 1 см. Переведем 1 см в метры:

1 см = 0.01 м

Теперь подставим известные значения в формулу:

30 Н = k * 0.01 м

Решим это уравнение для k:

k = 30 Н / 0.01 м = 3000 Н/м

Шаг 2: Вычисление потенциальной энергии пружины

Теперь, когда мы знаем жесткость пружины, можем вычислить потенциальную энергию (E) пружины, используя формулу:

E = (1/2) * k * x^2

Где:

• E - потенциальная энергия (в джоулях),
• k - жесткость пружины (в Н/м),
• x - деформация пружины (в метрах).

В нашей задаче пружина растянута на 10 см, что также нужно перевести в метры:

10 см = 0.1 м

Теперь подставим значения в формулу:

E = (1/2) * 3000 Н/м * (0.1 м)^2

E = (1/2) * 3000 * 0.01

E = (1/2) * 30

E = 15 Дж

Ответ: Потенциальная энергия пружины, растянутой на 10 см, составляет 15 джоулей.