дано:
масса груза m = 5 кг,
удлинение пружины x = 2 см = 0.02 м.
найти:
потенциальную энергию упругой деформации пружины (PE).
решение:
Потенциальная энергия упругой деформации пружины рассчитывается по формуле:
PE = (1/2) * k * x^2,
где k - жёсткость пружины. Для нахождения PE нам необходимо знать значение k. Однако если оно не предоставлено, мы можем выразить PE через силу тяжести и удлинение пружины, учитывая, что груз равновесен под действием силы тяжести:
F = m * g,
где g ≈ 9.81 м/с².
Сначала найдем силу F:
F = 5 * 9.81 = 49.05 Н.
Теперь используем закон Гука для нахождения жёсткости k:
F = k * x,
=> k = F/x.
Подставим значения:
k = 49.05 / 0.02 = 2452.5 Н/м.
Теперь подставим полученное значение k в формулу для PE:
PE = (1/2) * 2452.5 * (0.02)^2,
PE = (1/2) * 2452.5 * 0.0004,
PE = (1/2) * 0.981,
PE ≈ 0.4905 Дж.
ответ:
Потенциальная энергия упругой деформации пружины равна примерно 0.4905 Дж.