Задание 3 ЕГЭ по физике

18

Формула потенциальной энергии пружины:
$E_p = \frac{kx^2}{2},$ где:
— $k$ — жесткость пружины,
— $x$ — величина деформации.

2. Определение жесткости пружины:
Для начальной деформации $x_1 = 3\,\text{см} = 0.03\,\text{м}$:
$6\,\text{Дж} = \frac{k \cdot (0.03\,\text{м})^2}{2}$ $k = \frac{12\,\text{Дж}}{(0.03\,\text{м})^2} = 13333.33\,\text{Н/м}$
3. Расчет новой потенциальной энергии:
— Новая деформация: $x_2 = 3\,\text{см} + 3\,\text{см} = 6\,\text{см} = 0.06\,\text{м}$
— Новая энергия:
$E_{p2} = \frac{13333.33\,\text{Н/м} \cdot (0.06\,\text{м})^2}{2} = 24\,\text{Дж}$
4. Вычисление изменения энергии:
$\Delta E_p = E_{p2} -E_{p1} = 24\,\text{Дж} -6\,\text{Дж} = 18\,\text{Дж}$