Sprężynę o współczynniku sprężystości k = 24 N/m i długości swobodnej 8 cm rozciągnięto do 10 cm. Następnie użyto większej siły i długość sprężyny wzrosła do 11 cm. O ile wzrosła energia potencjalna sprężyny po zastosowaniu większej siły?.

Odpowiedź :

Wzór na energię potencjalną sprężystości:

[tex]W=\frac{1}{2}kx^2[/tex]

Praca dla rozciągnięcia od 8 cm do 10 cm (czyli [tex]x=2\ cm[/tex]) wynosi:

[tex]W_{2cm}=\frac{1}{2}k\cdot (2\ cm)^2 = 24\frac{N}{m}\cdot 0,0004\ m^2=0,0096J[/tex]

Analogicznie praca dla rozciągnięcia od 8 do 11 cm (czyli [tex]x=3\ cm[/tex]) wynosi:

[tex]W_{3cm}=\frac{1}{2}k\cdot (3\ cm)^2 = 24\frac{N}{m}\cdot 0,0009\ m^2=0,0216J[/tex]

Różnica wynosi zatem:

[tex]0,0216J - 0,0096J= 0,012J=12mJ[/tex]

Odpowiedź: Różnica wynosi 12 milidżuli.