Номер 5, страница 186 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

5. Какой формулой выражается потенциальная энергия сжатой (растянутой) пружины?

5. Потенциальная энергия упруго деформированного тела, например, сжатой или растянутой пружины, — это энергия, которую тело запасает в результате изменения своей формы. Эта энергия равна работе, совершаемой внешней силой против силы упругости, для того чтобы деформировать пружину (сжать или растянуть) на определенную величину от её положения равновесия.

Для пружин, подчиняющихся закону Гука, сила упругости ($F_{упр}$) прямо пропорциональна величине деформации ($x$). Работа по деформации пружины, а следовательно, и её потенциальная энергия ($E_p$), вычисляется по следующей формуле:

$E_p = \frac{kx^2}{2}$

В данной формуле используются следующие обозначения:

$E_p$ — потенциальная энергия пружины. В системе СИ измеряется в джоулях (Дж).

$k$ — коэффициент жесткости пружины. Этот параметр показывает, насколько пружина "жесткая", и измеряется в ньютонах на метр (Н/м).

$x$ — деформация пружины, то есть изменение её длины (сжатие или растяжение) по сравнению с недеформированным состоянием. В системе СИ измеряется в метрах (м).

Из формулы видно, что потенциальная энергия пружины зависит нелинейно (квадратично) от величины её деформации. Это означает, что, например, при увеличении растяжения пружины в 2 раза, её потенциальная энергия увеличится в 4 раза.

Ответ: Потенциальная энергия сжатой (растянутой) пружины выражается формулой $E_p = \frac{kx^2}{2}$.