Если растянутая на 1 см стальная пружина обладает потенциальной энергией упругой деформации в размере 10

  • 58
Если растянутая на 1 см стальная пружина обладает потенциальной энергией упругой деформации в размере 10 Дж, то насколько она увеличится потенциальная энергия, если пружину растянуть еще на 2 см?
Звездная_Ночь
62
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Гука, который описывает связь между удлинением пружины и приложенной к ней силой.

Закон Гука формулируется следующим образом:

\[F = k \cdot \Delta l\]

где \(F\) - сила, приложенная к пружине,
\(k\) - коэффициент упругости (жёсткость) пружины,
\(\Delta l\) - изменение длины пружины.

Потенциальная энергия упругой деформации пружины определяется следующим образом:

\[E = \frac{1}{2} \cdot k \cdot (\Delta l)^2\]

где \(E\) - потенциальная энергия упругой деформации пружины.

В данной задаче известны следующие данные:
\(\Delta l_1 = 1 \, \text{см} = 0.01 \, \text{м}\) - исходное удлинение пружины,
\(E_1 = 10 \, \text{Дж}\) - исходная потенциальная энергия.

Мы хотим найти изменение потенциальной энергии при новом удлинении пружины \(\Delta l_2\).

Для начала посчитаем коэффициент упругости пружины:

\[k = \frac{2 \cdot E_1}{(\Delta l_1)^2}\]

Подставив известные значения:

\[k = \frac{2 \cdot 10 \, \text{Дж}}{(0.01 \, \text{м})^2}\]

\[k = 2000 \, \text{Н/м}\]

Теперь можем использовать это значение, чтобы найти изменение потенциальной энергии при новом удлинении пружины:

\[E_2 = \frac{1}{2} \cdot k \cdot (\Delta l_2)^2\]

Так как нам неизвестно значение \(\Delta l_2\), мы не можем точно определить величину изменения потенциальной энергии. Однако, если мы узнаем величину \(\Delta l_2\), мы сможем легко вычислить \(\Delta E\) с помощью данной формулы.

Поэтому, чтобы ответить на ваш вопрос, нам понадобится уточнение о величине второго удлинения \(\Delta l_2\). Если у вас есть такая информация, пожалуйста, укажите её, и я с удовольствием помогу вам определить изменение потенциальной энергии пружины.