Определить максимальную потенциальную энергию и работу силы упругости, если пружина растянулась вдоль оси ОХ от 0 до 3 см. Коэффициент жесткости пружины 250 Н/м.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Коэффициент жесткости пружины k = 250 Н/м
Растяжение пружины x = 3 см = 0.03 м

Максимальная потенциальная энергия пружины:
По определению, потенциальная энергия упругой деформации пружины равна:
PE = 0.5 k x^2

PE = 0.5 250 (0.03)^2 = 0.5 250 0.0009 = 0.5 * 0.225 = 0.1125 Дж

Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины составляет 0.1125 Дж.

Работа силы упругости:
Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии, следовательно работа W:
W = ΔPE = PE_final - PE_initial

PE_final = 0.5 250 0 = 0 Дж (начальная потенциальная энергия пружины)
PE_initial = 0.1125 Дж (максимальная потенциальная энергия пружины)

W = 0 - 0.1125 = -0.1125 Дж

Таким образом, работа силы упругости составляет -0.1125 Дж (знак минус говорит о том, что сила сжимает пружину).