Чтобы определить, на сколько сжата пружина, можно воспользоваться формулой для потенциальной энергии пружины:
\[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \]
где \( E_p \) — потенциальная энергия, \( k \) — жесткость пружины, \( x \) — изменение длины пружины от ее начального положения.
В данном случае:
- \( E_p = 81 \) Дж,
- \( k = 10 \) кН/м = 10000 Н/м.
Подставим известные значения в формулу:
\[ 81 = \frac{1}{2} \cdot 10000 \cdot x^2 \]
Умножаем обе стороны уравнения на 2:
\[ 162 = 10000 \cdot x^2 \]
Теперь делим обе стороны на 10000:
\[ x^2 = \frac{162}{10000} \]
Теперь вычисляем \( x \):
\[ x^2 = 0.0162 \]
Теперь найдём \( x \), взяв квадратный корень:
\[ x = \sqrt{0.0162} \approx 0.127 \, \text{м} \]
Таким образом, пружина была сжата примерно на 0.127 метра, или 12.7 см.