Дано:
Изначальная деформация пружины x₁ = 2 см = 0.02 м
Потенциальная энергия пружины U₁ = 2 Дж
Найти:
Изменение потенциальной энергии пружины при увеличении деформации еще на 2 см
Решение:
Потенциальная энергия пружины связана с деформацией и жесткостью пружины следующим образом:
U = (1/2)kx^2
где k - коэффициент жесткости пружины, x - деформация.
Для начального состояния имеем:
U₁ = (1/2)kx₁^2
2 = (1/2)k(0.02)^2
2 = 0.0002k
k = 10000
Теперь найдем потенциальную энергию для новой деформации x₂ = x₁ + 0.02 м = 0.04 м:
U₂ = (1/2)kx₂^2 = (1/2)*10000*(0.04)^2 = 8 Дж
Изменение потенциальной энергии ΔU:
ΔU = U₂ - U₁ = 8 - 2 = 6 Дж
Ответ:
Изменение потенциальной энергии пружины при увеличении деформации еще на 2 см: 6 Дж