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弹簧被压缩时弹性势能(弹簧被压缩时弹性势能转化为动能)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-04 13:19   点击:96  编辑:admin   手机版

1. 弹簧被压缩时弹性势能转化为动能

根据胡克定律 F=KX,在 F-X图像中 是过坐标原点的直线,图像和横轴x所围的面积为弹力做功,W=1/2KX^

2 弹性势能 Ep=1/2kx^2 k弹簧劲度系数 x弹簧形变量。弹力做功的公式是E=1/2*k*x^2,即E=1/2*k*x*x 发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹性势能。

同一弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多,反之,则越小。 弹性势能可与动能直接相互转化,但不能与重力势能直接转化。核心或实质:(势能和动能间之间可直接转化,但势能不能与势能直接相互转化,就是说不可能在动能不变的情况下转化)。

2. 弹簧被拉伸时弹性势能

系统的势能是相对的,势能是依据零势能位的选取决定的。弹簧系统的弹性势能也不例外。弹簧弹性势能的变儿是由外界做功来量度的,当我们选取被压缩了的弹簧的势能为零时:继续压缩弹簧,弹簧系统的弹性势能增大,其值为正。

当弹簧恢复原长时,弹簧系统的弹性势能减小,且值为负。

但在一般情况下,为使研究问题的方便,我们总是取弹簧原长时弹性势能为零。

则我们无论是压缩弹簧还是拉伸弹簧均为外界对弹簧系统做正功,弹簧系统的弹性势能均增加,其值均为正(避免出现负能量值的情况)。

且外力做了多少正功,弹簧系统的弹性势能就增加了多少。

3. 弹簧压缩后释放弹性势能和动能的变化

弹簧是已经被压缩了的,松开后它会渐渐恢复原来的长度,形变就越来越小了,恢复原长后,因为惯性它还会向右拉长,形变又从0增加了。弹性势能的大小就看形变的大小

4. 弹簧压缩后释放弹性势能变化

那要看它的原长了,如果它从压缩状态变到原长时,形变量减小,弹性势能减小(或E=二分之一K乘上X的平方),如果它变得比原长还要长时,那么它的弹性势能由大变小,再由小变大.

因为弹簧所拥有的弹力与它的形变程度成正比,所以当手松开时,形变程度逐渐减小,弹力就逐渐减小。

5. 弹簧的弹性势能转化为动能

机械能守恒:物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能、弹性势能等。

只有在重力

(或弹簧的弹力)做功

的情形下,物体的重力势能

(或弹性势能

)和动能

发生相互转化,但总机械能

保持不变。

本质上就是讲在保守力作用时,势能和动能可以互相转化。

动能守恒:物体或系统不受力或者所受之力(对于系统,包括外力与内力)矢量和为零,或者各力所做元功代数和为零,那么物体或系统的动能保持不变。

本质上讲的是在没有额外的能量加入和消耗的情况下,整个体系总体的动能不变,可以用来推算各部分的速度,加速度等。

动量守恒:一个系统不受外力或所受外力之和为零或内力远远大于外力,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。

牛顿第三定律可知,相互作用的内力总是大小相等、方向相反的,且作用时间总相等,因此它们的冲量问题等大反向,对系统的总冲量为零,故不改变系统总动量,即动量守恒。但内力做功,可以改变系统的能量。如果这一对作用力和反作用力做的总功为零,则系统机械能守恒,称之为弹性碰撞;如果这一对作用力和反作用力做的总功为负,则机械能减少,即损失了机械能,称之为非弹性碰撞。

6. 弹簧从压缩到拉伸 弹性势能变化

弹簧被拉伸或压缩时具有弹性势能

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