Номер 5, страница 187 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

5. Пружина жесткостью $k = 2 \cdot 10^3$ Н/м под действием силы упругости удлиняется на 3 см. Какова потенциальная энергия растянутой пружины?

Дано:

Жесткость пружины, $k = 2 \cdot 10^3$ Н/м

Удлинение пружины, $\Delta x = 3$ см

$3 \text{ см} = 0.03 \text{ м}$

Найти:

Потенциальную энергию пружины, $E_п$

Решение:

Потенциальная энергия упруго деформированной пружины определяется по формуле:

$E_п = \frac{k (\Delta x)^2}{2}$

где $k$ — это жесткость пружины, а $\Delta x$ — это ее удлинение (деформация).

Для проведения расчетов необходимо перевести все величины в систему СИ. Жесткость уже дана в Н/м, а удлинение нужно перевести из сантиметров в метры.

$\Delta x = 3 \text{ см} = 0.03 \text{ м}$

Теперь подставим числовые значения в формулу:

$E_п = \frac{2 \cdot 10^3 \frac{\text{Н}}{\text{м}} \cdot (0.03 \text{ м})^2}{2}$

Выполним вычисления:

$E_п = \frac{2 \cdot 10^3 \cdot 0.0009}{2} = 10^3 \cdot 0.0009 = 0.9$ Дж

Ответ: потенциальная энергия растянутой пружины равна $0.9$ Дж.