Номер 5, страница 135 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 25. Потенциальная энергия. Теорема о потенциальной энергии. Задания и упражнения - номер 5, страница 135.

Условие.

5. На рис. 103 изображён график зависимости потенциальной энергии $E_\text{п}$ упругой пружины от её деформации $\text{x}$. Чему равна потенциальная энергия пружины при смещении её конца на 2 см от положения равновесия?

Рис. 103

Решение.

Дано:

Смещение конца пружины от положения равновесия, $x = 2$ см.

График зависимости потенциальной энергии пружины $E_п$ от её деформации $\text{x}$.

$x = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$

Найти:

Потенциальную энергию $E_п$.

Решение:

На рисунке представлен график зависимости потенциальной энергии упругой пружины $E_п$ от её деформации $\text{x}$. Искомую величину можно определить непосредственно из этого графика.

Горизонтальная ось (ось абсцисс) показывает деформацию $\text{x}$ в единицах $10^{-2}$ м. Это означает, что числовые значения на оси нужно умножить на $10^{-2}$, чтобы получить деформацию в метрах. Требуется найти энергию при смещении $x = 2$ см.

Смещение $x = 2 \text{ см}$ равно $2 \cdot 10^{-2}$ м. На горизонтальной оси графика это значение соответствует отметке "2".

Вертикальная ось (ось ординат) показывает значение потенциальной энергии $E_п$ в Джоулях (Дж).

Найдём на графике точку, абсцисса которой равна 2. Ордината этой точки соответствует искомому значению энергии. Из графика видно, что при $x = 2 \cdot 10^{-2}$ м потенциальная энергия пружины $E_п$ равна 10 Дж.

Ответ: $E_п = 10$ Дж.