Чтобы определить потенциальную энергию сжатой пружины, можно воспользоваться формулой:
\[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \]
где:
- \( E_p \) — потенциальная энергия пружины,
- \( k \) — жесткость пружины (в Н/м),
- \( x \) — смещение пружины от равновесного положения (в м).
В данном случае у нас:
- \( k = 120 \, \text{Н/м} \),
- \( x = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м} \).
Подставим значения в формулу:
\[ E_p = \frac{1}{2} \cdot 120 \cdot (0.02)^2 \]
Теперь посчитаем:
Вычислим квадрат смещения: \[ (0.02)^2 = 0.0004 \, \text{м}^2 \]
Умножим на жесткость: \[ 120 \cdot 0.0004 = 0.048 \, \text{Н·м} \]
Умножим на 1/2: \[ E_p = \frac{1}{2} \cdot 0.048 = 0.024 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия сжатой пружины составляет \( 0.024 \, \text{Дж} \).
