Какова потенциальная жесткость пружины в 200 Н, если ее длина составляет 60 м, и какая энергия хранится в пружине, сжатой на 5 см?

Физика Колледж Потенциальная энергия и жесткость пружины потенциальная жесткость пружины энергия пружины сжатие пружины длина пружины физика пружин расчет энергии пружины Новый

Чтобы найти потенциальную жесткость пружины и энергию, хранящуюся в сжатой пружине, нам нужно использовать некоторые физические формулы и понятия.

1. Определение потенциальной жесткости пружины:

• Потенциальная жесткость пружины (k) определяется по формуле: k = F / x,
• где F - сила, действующая на пружину (в данном случае 200 Н),
• x - изменение длины пружины (в данном случае это сжатие, которое мы должны выразить в метрах).

Сначала преобразуем сжатие из сантиметров в метры: 5 см = 0.05 м.

Теперь подставим значения в формулу:

k = 200 Н / 0.05 м = 4000 Н/м.

Таким образом, потенциальная жесткость пружины составляет 4000 Н/м.

2. Определение энергии, хранящейся в пружине:

• Энергия, хранящаяся в сжатой пружине, определяется по формуле: E = (1/2) * k * x^2,
• где E - энергия, k - жесткость пружины, x - сжатие пружины.

Теперь подставим известные значения:

E = (1/2) 4000 Н/м (0.05 м)^2.

Сначала вычислим (0.05 м)^2:

(0.05 м)^2 = 0.0025 м^2.

Теперь подставим это значение в формулу для энергии:

E = (1/2) 4000 Н/м 0.0025 м^2 = 5 Дж.

Таким образом, энергия, хранящаяся в сжатой пружине, составляет 5 Дж.

Итак, подводя итог:

• Потенциальная жесткость пружины: 4000 Н/м,
• Энергия, хранящаяся в пружине: 5 Дж.