Как да намерите кинетична енергия със сгъстяването на пружина

Posted on
Автор: Randy Alexander
Дата На Създаване: 4 Април 2021
Дата На Актуализиране: 2 Юли 2024
Anonim
Spring potential energy example (mistake in math) | Physics | Khan Academy
Видео: Spring potential energy example (mistake in math) | Physics | Khan Academy

Всяка дадена пружина, закотвена в единия край, има това, което се нарича "пружинна константа", k. Тази константа линейно свързва възстановяващата сила на пружината с разстоянието, на което е разпъната. Краят има това, което се нарича равновесна точка, неговото положение, когато пружината няма напрежение върху нея. След освобождаване на маса, прикрепена към свободния край на пружината, тя се колебае напред и назад. Кинетичната и потенциалната му енергия остават постоянни. Докато масата преминава през равновесната точка, кинетичната енергия достига своя максимум. Можете да изчислите кинетичната енергия във всяка точка въз основа на потенциалната енергия на пружината при първоначално освобождаване.


    Определете първоначалната потенциална енергия на пролетта. От смятането, формулата е (0,5) kx ^ 2, където x ^ 2 е квадратът на първоначалното изместване на края на пружината. Кинетичната и потенциалната енергия във всяка точка ще се равняват на тази стойност.

    Определете максималната кинетична енергия на пружината в равновесна точка, равна на първоначалната потенциална енергия.

    Изчислете кинетичната енергия във всяка друга точка на изместване, X, като извадите потенциалната енергия в тази точка от първоначалната потенциална енергия: KE = (0,5) kx ^ 2 - (0,5) kX ^ 2.

    Например, ако k = 2 нютона на сантиметър и първоначалното изместване от равновесната точка е 3 сантиметра, тогава кинетичната енергия при изместване от 2 сантиметра е (0,5) 2_3 ^ 2 - (0,5) 2_2 ^ 2 = 5 нютон метра ,