Потенциальная энергия тела, подвергшегося упругой деформации, определяется по формуле:
U = (k * x²) / 2
где:
- U - потенциальная энергия (в джоулях);
- k - коэффициент жесткости (в ньютонах на метр);
- x - величина деформации (в метрах).
Теперь давайте разберем, как использовать эту формулу:
- Определите коэффициент жесткости (k). Это значение зависит от материала и геометрии тела. Например, пружина имеет свой коэффициент жесткости, который можно узнать из характеристик пружины.
- Измерьте величину деформации (x). Это расстояние, на которое тело было сжато или растянуто. Например, если пружина была растянута на 0.1 метра, то x будет равно 0.1 м.
- Подставьте значения в формулу. После того как вы определили коэффициент жесткости и величину деформации, подставьте их в формулу для расчета потенциальной энергии.
- Выполните вычисления. Умножьте коэффициент жесткости на квадрат величины деформации, а затем разделите результат на 2, чтобы получить потенциальную энергию.
Например, если коэффициент жесткости пружины равен 200 Н/м, а величина деформации составляет 0.1 м, то:
- U = (200 * (0.1)²) / 2 = (200 * 0.01) / 2 = 2 / 2 = 1 Дж.
Таким образом, потенциальная энергия данного тела составит 1 джоуль.