Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe energie geassocieerd met stretchen of compressie?

De energie geassocieerd met het uitrekken of comprimeren van een object wordt elastische potentiële energie genoemd . Hier is een uitsplitsing:

Wat is elastische potentiële energie?

* opgeslagen energie: Elastische potentiële energie is de energie die is opgeslagen in een object wanneer het is vervormd (uitgerekt, gecomprimeerd of gebogen).

* Herstel Force: De vervorming creëert een interne kracht in het object dat de vormverandering weerstaat. Deze kracht wordt de herstelkracht genoemd.

* de wet van Hooke: Voor veel materialen is de herstelkracht evenredig met de hoeveelheid vervorming. Deze relatie staat bekend als de wet van Hooke.

Hoe het werkt:

1. Vervorming: Wanneer u een veer, rubberen band of ander elastisch materiaal uitrekt of comprimeert, werkt u eraan. Dit werk wordt opgeslagen als elastische potentiële energie.

2. Herstelkracht: Het vervormde object wil terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm. Dit verlangen wordt vertegenwoordigd door de herstelkracht.

3. Release: Wanneer u het object vrijgeeft, werkt de herstelkracht en wordt de opgeslagen elastische potentiële energie omgezet in kinetische energie (energie van beweging).

formule voor elastische potentiële energie:

Voor een veer die de wet van Hooke gehoorzaamt, wordt de elastische potentiële energie (U) berekend als:

* u =(1/2) * k * x²

Waar:

* u is de elastische potentiële energie

* K is de veerconstante (een maat voor de stijfheid van de veer)

* x is de verplaatsing van de evenwichtspositie van de veer (hoeveel deze is uitgerekt of gecomprimeerd)

Voorbeelden:

* stuiterende bal: Een gecomprimeerde bal slaat elastische potentiële energie op, die wordt vrijgegeven als kinetische energie wanneer deze stuitert.

* Rubberen band: Het uitrekken van een rubberen band slaat elastische potentiële energie op. De opgeslagen energie wordt vrijgegeven als kinetische energie wanneer je loslaat, waardoor het rubberen band teruggaat.

* boogschieten boog: Een getrokken boogschieten boog slaat elastische potentiële energie op, die wordt omgezet in kinetische energie wanneer de pijl wordt vrijgegeven.

Belangrijke opmerking: Niet alle materialen gedragen zich perfect elastisch. Sommige materialen kunnen permanent worden vervormd, waardoor hun vermogen om elastische potentiële energie op te slaan en te loslaten.