Чтобы найти потенциальную энергию упругой деформации пружины, можно использовать формулу:
\[ U = \frac{1}{2} k x^2 \]
где:
- \( U \) — потенциальная энергия (в джоулях),
- \( k \) — жёсткость пружины (в ньютонах на метр, Н/м),
- \( x \) — величина растяжения пружины (в метрах).
Дано:
- Жёсткость пружины \( k = 104 \, \text{Н/м} \),
- Растяжение \( x = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м} \).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ U = \frac{1}{2} \cdot 104 \cdot (0.04)^2 \]
Посчитаем:
- Сначала найдём \( (0.04)^2 = 0.0016 \).
- Теперь подставим в формулу:
\[ U = \frac{1}{2} \cdot 104 \cdot 0.0016 \] \[ U = 52 \cdot 0.0016 \] \[ U = 0.0832 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия упругой деформации пружины равна \( 0.0832 \, \text{Дж} \).