ГДЗ по физике за 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский - Физика - Учебник

§ 44. Потенциальная энергия — ЕГЭ — 4 — стр. 145

При удлинении на 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию упругой деформации 4 Дж. Как изменится потенциальная энергия этой пружины при уменьшении удлинения на 1 см?
1) уменьшится на 1 Дж
2) уменьшится на 2 Дж
3) уменьшится на 3 Дж
4) уменьшится на 4 Дж

3

Для решения этой задачи будем использовать закон Гука и зависимость потенциальной энергии пружины от её удлинения.

Потенциальная энергия упругой деформации пружины определяется формулой:

Ep=12kx2

где:

- Ep — потенциальная энергия,

- k — жёсткость пружины,

- x — удлинение пружины.

Из условия задачи известно, что при удлинении пружины на x1=2см=0,02м потенциальная энергия составляет 4 Дж:

Ep=4Дж=12k(0,02)2

Решим это уравнение относительно жёсткости пружины k:

4=12k(0,02)2

4=12k×0,0004

k=40,0002=20000Н/м

Теперь, чтобы найти, как изменится потенциальная энергия при уменьшении удлинения на 1 см (до x2=1см=0,01м), подставим k=20000Н/м и x2=0,01м в формулу для потенциальной энергии:

Ep=12×20000×(0,01)2

Ep=12×20000×0,0001=1Дж

Таким образом, при уменьшении удлинения на 1 см потенциальная энергия пружины изменится до 1 Дж.

Ответ: потенциальная энергия уменьшится на 3 Дж (с 4 Дж до 1 Дж).

Решебник

"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.

Aвторы:

Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.

Задание

При удлинении на 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию упругой деформации 4 Дж. Как изменится потенциальная энергия этой пружины при уменьшении удлинения на 1 см? 1) уменьшится на 1 Дж 2) уменьшится на 2 Дж 3) уменьшится на 3 Дж 4) уменьшится на 4 Дж