Дано:
Упругая деформация стальной пружины x₁ = 2 см
Потенциальная энергия пружины при этой деформации U₁ = 4 Дж
Найти:
Во сколько раз изменится потенциальная энергия пружины при уменьшении деформации на 1 см
Решение:
Потенциальная энергия пружины, связанная с её упругим деформированием, выражается формулой:
U = (1/2) * k * x²
где k - коэффициент жесткости пружины, x - удлинение пружины.
Из условия задачи известно, что при упругой деформации на 2 см потенциальная энергия составляет 4 Дж:
4 = (1/2) * k * (0.02)²
k = 4000 Н/м
Теперь, для случая уменьшения деформации на 1 см, найдем новую потенциальную энергию:
U₂ = (1/2) * 4000 * (0.01)² = 0.2 Дж
Изменилась на:
ΔU = U₁ - U₂ = 4 - 0.2 = 3.8 Дж
Ответ:
Потенциальная энергия пружины изменится в 19 раз при уменьшении деформации на 1 см.