При удлинении на 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию упругой деформации 4 Дж. Как изменится потенциальная энергия этой пружины при уменьшении удлинения на 1 см?

Потенциальная энергия пружины U = (1/2) k x^2.

• Дано: x = 2 см = 0,02 м, U = 4 Дж.
• Тогда k = 2U / x^2 = 8 / (0,02)^2 = 8 / 0,0004 = 20000 Н/м.

При уменьшении удлинения до 1 см (0,01 м):

• U' = (1/2) k (0,01)^2 = 0,5 · 20000 · 0,0001 = 1 Дж.

Ответ: энергия станет равной 1 Дж, т.е. уменьшится в 4 раза (потенциальная энергия пропорциональна квадрату удлинения).