ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Законы сохранения 3.52

[Александр Сакович]

3.52 (4.56). Ученик исследовал зависимость модуля силы упругости F пружины от её растяжения x и получил следующие результаты:

Определите потенциальную энергию пружины при её растяжении на 0,08 м.
Ответ: ____ Дж.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Решение. Потенциальная энергия деформированной пружины
\[E_p=\frac{k \cdot x^2}{2}.\]
Найдем коэффициент жесткости k. При растяжении пружины x, сила упругости F пружины равна
\[F=k\cdot x.\]
Выбираем любую пару значений из таблицы. Например,

для растяжения x = 0,08 м сила F = 2 Н.

Тогда
\[k=\frac{F}{x},\ \ E_p=\frac{F}{x} \cdot \frac{x^2}{2}=\frac{F \cdot x}{2},\]

E_p = 0,08 Дж.

Ответ: 0,08 Дж.