813. Груз массой 2,0 кг, положенный на легкую чашу бытовых весов, сжимает пружину на 10 мм. Чему равна потенциальная энергия сжатой пружины?

Дано:

• Масса груза (m) = 2.0 кг
• Сжатие пружины (x) = 10 мм = 0.01 м
• Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с² (примем 10 м/с²)

Найти:

• Потенциальная энергия сжатой пружины (E_p)

Решение:

1. Найдем силу, с которой груз действует на пружину:
• F = mg = 2.0 × 10 = 20 Н
2. Найдем жесткость пружины (k) по закону Гука:
• F = kx → k = F/x = 20 Н / 0.01 м = 2000 Н/м
3. Найдем потенциальную энергию сжатой пружины:
• E_p = ½ kx² = ½ × 2000 × (0.01)² = 1000 × 0.0001 = 0.1 Дж

Ответ: Потенциальная энергия сжатой пружины равна 0.1 Дж.