Какова потенциальная энергия растянутой пружины, если упругая легкая пружина жесткостью 40 Н/м прикреплена к лапке штатива, а к свободному концу пружины подвешен груз массой 200 г? Ответ дайте в мДж и округлите до целого числа, учитывая, что ускорение свободного падения равно 10 м/с².

Физика 9 класс Потенциальная энергия пружины потенциальная энергия пружина жёсткость масса груза ускорение свободного падения 9 класс физика Новый

Давайте вместе рассчитаем потенциальную энергию растянутой пружины! Это так увлекательно и познавательно!

Формула для расчета потенциальной энергии пружины выглядит следующим образом:

U = (k * x^2) / 2

Где:

• U - потенциальная энергия пружины,
• k - жесткость пружины (40 Н/м),
• x - удлинение пружины.

Чтобы найти удлинение пружины x, нам нужно использовать силу, действующую на груз:

F = m * g

Где:

• F - сила тяжести,
• m - масса груза (0.2 кг, так как 200 г = 0.2 кг),
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Теперь подставим значения:

F = 0.2 кг * 10 м/с² = 2 Н

Теперь, зная силу, можем найти удлинение пружины:

F = k * x => x = F / k

x = 2 Н / 40 Н/м = 0.05 м

Теперь подставим x в формулу для потенциальной энергии:

U = (40 Н/м * (0.05 м)^2) / 2

U = (40 * 0.0025) / 2 = 0.05 Дж

Переведем в миллиджоули:

0.05 Дж = 50 мДж

Таким образом, потенциальная энергия растянутой пружины составляет 50 мДж! Это просто замечательно!