science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe Kinetic Energy te vinden met de compressie van een Spring

Elke gegeven veer verankerd aan één uiteinde heeft wat een "veerconstante" wordt genoemd, k. Deze constante relateert lineair de veerkracht van de veer aan de afstand waarop deze is opgezwollen. Het einde heeft een zogenaamd evenwichtspunt, zijn positie als de veer er geen spanning op heeft. Nadat een aan het vrije uiteinde van de veer bevestigde massa is losgelaten, oscilleert deze heen en weer. Zijn kinetische energie en potentiële energie blijven constant. Terwijl de massa door het evenwichtspunt gaat, bereikt de kinetische energie zijn maximum. Je kunt de kinetische energie op elk moment berekenen op basis van de potentiële energie van de veer wanneer deze in eerste instantie wordt vrijgegeven.

Bepaal de potentiële potentiële energie van de veer. Vanaf calculus is de formule (0.5) kx ^ 2, waarbij x ^ 2 het kwadraat is van de beginverplaatsing van het uiteinde van de veer. De kinetische en potentiële energie op elk punt zal samenvallen met deze waarde.

Identificeer de maximale kinetische energie van de veer, op het evenwichtspunt, als gelijk aan de aanvankelijke potentiële energie.

Bereken de kinetische energie op een ander punt van verplaatsing, X, door de potentiële energie op dat punt af te trekken van de aanvankelijke potentiële energie: KE = (0,5) kx ^ 2 - (0,5) kX ^ 2.

Bijvoorbeeld als k = 2 Newton per centimeter en de initiële verplaatsing van het evenwichtspunt was 3 centimeter, vervolgens was de kinetische energie bij 2 centimeter verplaatsing (0,5) 2_3 ^ 2 - (0,5) 2_2 ^ 2 = 5 Newton-meter.