Отношение потенциальной энергии двух пружин можно рассчитать с помощью формулы потенциальной энергии для пружины:
\[ U = \frac{1}{2} k x^2 \]
где \( U \) — потенциальная энергия, \( k \) — коэффициент жёсткости пружины, а \( x \) — величина растяжения (в метрах).
Для первой пружины с коэффициентом жёсткости \( k_1 = 40 \, \text{Н/м} \) и растяжением \( x_1 = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м} \):
\[ U_1 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot (0.05)^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 0.0025 \]
\[ U_1 = 0.05 \, \text{Дж} \]
Для второй пружины с коэффициентом жёсткости \( k_2 = 50 \, \text{Н/м} \) и тем же растяжением:
\[ U_2 = \frac{1}{2} \cdot 50 \cdot (0.05)^2 = \frac{1}{2} \cdot 50 \cdot 0.0025 \]
\[ U_2 = 0.0625 \, \text{Дж} \]
Теперь найдем отношение потенциальной энергии этих двух пружин:
\[ \text{Отношение} = \frac{U_1}{U_2} = \frac{0.05}{0.0625} = 0.8 \]
Итак, отношение потенциальной энергии первой пружины ко второй составляет 0.8.
