Какие изменения энергии произойдут в системе пружина - тело , когда пружина расширяется?

Игоревна

56

Когда пружина расширяется, происходят следующие изменения энергии в системе "пружина - тело":

1. Потенциальная энергия пружины:
При расширении пружины, она накапливает потенциальную энергию упругости. Эта энергия сохраняется в пружине благодаря силе упругости, которая возникает при растяжении пружины. Формула для потенциальной энергии пружины выглядит следующим образом:
\[ U = \frac{1}{2} k x^2 \],
где:
\( U \) - потенциальная энергия пружины,
\( k \) - коэффициент упругости пружины,
\( x \) - удлинение (изменение длины) пружины.

2. Кинетическая энергия тела:
При расширении пружины, тело, привязанное к пружине, также приобретает кинетическую энергию. Кинетическая энергия связана с движением тела и определяется формулой:
\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \],
где:
\( K \) - кинетическая энергия тела,
\( m \) - масса тела,
\( v \) - скорость движения тела.

3. Механическая энергия системы:
Сумма потенциальной и кинетической энергии системы "пружина - тело" остается постоянной при условии, что внешние силы не совершают работу на систему. Это выражается в законе сохранения механической энергии:
\[ E = U + K = const \].

Таким образом, при расширении пружины, энергия потенциальная энергия пружины увеличивается за счет удлинения пружины, а тело получает кинетическую энергию, двигаясь в соответствии с законами сохранения энергии.