Question

В начальном состоянии пружина жесткостью 200 Н/м растянута на 1 см, а в конечном -− сжата на 2 см. Чему равно изменение потенциальной энергии?

Answer 1

Привет! С удовольствием помогу вам разобраться с этим вопросом.

Известно, что потенциальная энергия в упругой системе связана с силой и смещением относительно положения равновесия через формулу:

Потенциальная энергия = (1/2) * k * x^2

где k - коэффициент жесткости пружины (в нашем случае он равен 200 Н/м), x - смещение пружины относительно положения равновесия.

Начнём с начального состояния, когда пружина растянута на 1 см (это равно 0.01 м). Подставим эти значения в формулу:

Потенциальная энергия (начальная) = (1/2) * 200 * (0.01)^2 = 0.01 Дж

Теперь перейдем к конечному состоянию, когда пружина сжата на 2 см (это равно -0.02 м, т.к. сжатие - это отрицательное смещение). Подставим новые значения в формулу:

Потенциальная энергия (конечная) = (1/2) * 200 * (-0.02)^2 = 0.02 Дж

Изменение потенциальной энергии можно определить, вычтя начальную энергию из конечной:

Изменение потенциальной энергии = Потенциальная энергия (конечная) - Потенциальная энергия (начальная) = 0.02 Дж - 0.01 Дж = 0.01 Дж

Таким образом, изменение потенциальной энергии равно 0.01 Дж.

Надеюсь, я смог дать понятное объяснение и помочь вам понять этот материал. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, задавайте!