Hvordan finne Kinetic Energy Med Komprimering av en Spring

En gitt fjær festet ved sin ene ende har det som kalles en "fjærkonstant", k. Denne konstante lineært relatert vårens gjenopprette makt på avstand det er oppblåst. Slutten har det som kalles et likevektspunkt, sin posisjon når våren har ingen påkjenninger på den. Etter en masse festet til den frie enden av fjæren slippes, svinger den frem og tilbake. Dens kinetisk energi og potensiell energi bli konstant. Når massen passerer gjennom det likevektspunkt, den kinetiske energi når sitt maksimum. Du kan beregne kinetisk energi på noe punkt basert på vårens potensiell energi når opprinnelig utgitt.

Bruksanvisning

1 Bestem fjæren opprinnelige potensiell energi. Fra calculus, er formel (0.5) kx ^ 2, hvor x ^ 2 er kvadratet av den innledende forskyvning av enden av fjæren. Den kinetiske og potensielle energi på ethvert tidspunkt vil summere til denne verdien.

2 Identifisere fjæren maksimale kinetiske energi, ved likevektspunktet, som tilsvarer den opprinnelige potensiell energi.

3 Beregn den kinetiske energien ved noe annet punkt av forskyvning, X, ved å subtrahere den potensielle energi på det tidspunktet fra den første potensiell energi: KE = (0,5) kx ^ 2 - (0,5) kx ^ 2.

For eksempel, dersom k = 2 Newton per centimeter, og den innledende forskyvning av likevektspunktet var 3 centimeter, da den kinetiske energien ved 2 cm av forskyvning er (0,5) 2 3 ^ 2 - (0,5) 2 2 ^ 2 = 5 Newton -meters.