Вопрос школьника
Определить потенциальные энергии пружин П1и П2 с коэффициентами упругости k1 и k2 при их последовательном и параллельном соединении
Ответ от учителя
При последовательном соединении пружин П1 и П2 их коэффициенты упругости складываются, то есть общий коэффициент упругости системы будет равен сумме коэффициентов упругости каждой пружины: k = k1 + k2. Потенциальная энергия пружин в такой системе будет равна сумме потенциальных энергий каждой пружины:
U = (1/2)k1x1^2 + (1/2)k2x2^2,
где x1 и x2 — деформации каждой пружины.
При параллельном соединении пружин П1 и П2 их коэффициенты упругости складываются обратно пропорционально, то есть общий коэффициент упругости системы будет равен:
1/k = 1/k1 + 1/k2.
Потенциальная энергия пружин в такой системе будет равна:
U = (1/2)kx^2,
где x — общая деформация системы.
Таким образом, при последовательном соединении потенциальная энергия системы будет равна сумме потенциальных энергий каждой пружины, а при параллельном соединении потенциальная энергия будет зависеть только от общей деформации системы и общего коэффициента упругости.
