Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Wat is totale energie in het geval van het trillende massaspringsysteem?

De totale energie van een vibrerend massaspringsysteem is de som van zijn kinetische energie en potentiële energie .

Hier is een uitsplitsing:

* kinetische energie (ke): Dit is de energie van beweging. Voor een massa (m) oscillerend met een snelheid (v), wordt deze berekend als:

Ke =(1/2) * m * v²

* potentiële energie (PE): Dit is de energie die is opgeslagen vanwege de positie van de massa. In een veer is de potentiële energie gerelateerd aan hoeveel de veer wordt uitgerekt of gecomprimeerd vanuit zijn evenwichtspositie. De potentiële energie (PE) van een veer met veerconstante (k) uitgerekt of gecomprimeerd door een afstand (x) is:

Pe =(1/2) * k * x²

Totale energie (E):

De totale energie van het systeem blijft constant gedurende de oscillatie. Dit komt omdat energie continu wordt omgezet tussen kinetische en potentiële energie. Wanneer de massa maximaal verplaatsing (amplitude) is, is de snelheid zijn snelheid nul, dus alle energie is potentieel. Wanneer de massa door zijn evenwichtspositie gaat, is de verplaatsing de verplaatsing nul, dus alle energie is kinetisch.

Daarom is de totale energie:

E =ke + pe =(1/2) * m * v² + (1/2) * k * x²

belangrijke opmerkingen:

* Conservering van energie: In een ideaal systeem (geen wrijving of energieverlies) blijft de totale energie constant.

* Amplitude: De totale energie is recht evenredig met het kwadraat van de amplitude van de oscillatie. Een grotere amplitude betekent meer potentiële energie die in het voorjaar is opgeslagen.

* frequentie: De frequentie van oscillatie heeft geen invloed op de totale energie.

* fase: De totale energie is onafhankelijk van de fase van de oscillatie.

Laat het me weten als je een meer gedetailleerde uitleg van een van deze concepten wilt!