Чтобы найти энергию упругой деформации пружины при её растяжении на 4 см, нам нужно использовать закон Гука и формулу для энергии упругой деформации.
Согласно закону Гука, сила, необходимая для сжатия или растяжения пружины (F), связана с деформацией (x) с помощью коэффициента жесткости пружины (k):
\[ F = k \cdot x \]
Из условия задачи известно, что для сжатия пружины на 2 см (0,02 м) требуется сила 150 Н. Таким образом, мы можем найти коэффициент жесткости пружины:
\[ k = \frac{F}{x} = \frac{150 \, \text{Н}}{0,02 \, \text{м}} = 7500 \, \text{Н/м} \]
Теперь, чтобы найти энергию упругой деформации (E) при растяжении пружины на 4 см (0,04 м), используем следующую формулу:
\[ E = \frac{1}{2} k x^2 \]
Подставим найденное значение k и деформацию x:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 7500 \, \text{Н/м} \cdot (0,04 \, \text{м})^2 \] \[ E = \frac{1}{2} \cdot 7500 \cdot 0,0016 \] \[ E = \frac{1}{2} \cdot 12 \] \[ E = 6 \, \text{Дж} \]
Таким образом, энергия упругой деформации пружины при её растяжении на 4 см равна 6 Дж.