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弹簧的弹性势能表达式(弹簧弹力和弹性势能)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-05 12:52   点击:195  编辑:admin   手机版

1. 弹簧弹力和弹性势能

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

2. 弹簧弹性势能的定义

定义: 弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的势能。

例如:弹簧K1和K2串连,用力F使之伸长△x,两弹簧分别伸长了△x1和△x2。此时弹簧的弹

性势能增加 1/2*k△x^2

其中k就理解为 1/(1/k1+1/k2) △x =△x1+△x2

并联时,用力拉使弹簧各伸长△x1和△x2。此时弹簧的弹性势能增加1/2*k△x^2

其中k就理解为 K1+K2 △x = 根号下△x1×△x2

3. 弹簧弹力和弹性势能的区别

动能公式的推导:你要先学牛顿第二定律(物体的加速度和所受到的合外力成正比,加速度是物体速度增加的速度,用速度的改变量除以时间)

现在假设有一个物体重m,用F的力将它往前推一段时间,使物体的速度达到v,这个过程中,由于外力一定,所以物体的速度均匀增加(就是相同时间内增加量相等),所以这个过程中物体的平均速度是v/2(从0开始均匀增加,所以平均速度是末速度的一半),运动的时间是v/(F/m)=mv/F。

所以运动的距离等于:(v/2)*(mv/F)=mv^2/(2F)动能等于外力做的功,所以能等于mv^2/(2F)*F=mv^2/2(就是二分之一m乘以v的平方)弹力势能公式的推导:弹簧的弹力和弹簧的形变成正比,也就是说,在把弹簧从原长慢慢压缩(或拉伸)到一定形变的过程中,弹簧的弹力是随着压缩程度均匀变化的,假设弹簧的劲度系数是K,弹簧形变是x,那么在把弹簧从原长压缩或拉伸到形变为x的过程中,最终的力是kx,平均作用力是kx/2(因为力随距离均匀变化),所以弹性势能等于外力压缩或拉伸弹簧所做的功等于kx/2乘以x(力的作用距离)等于kx^2/2

4. 弹簧什么时候达到最大弹性势能

小球刚接触弹簧时,加速度大小为g,方向向下,在压缩弹簧过程中,小球经过平衡点(加速度为0),继续向下运动,然后到达一点,此时加速度大小为g,方向向上。

在这段时间内,小球重力势能恰好完全转变为弹簧弹性势能,故小球速度不为零,继续向下运动,压缩弹簧,加速度大小就会大于g。

5. 弹簧弹力弹性势能公式

根据胡克定律F=Kx,弹簧的弹力下与其形变量x成正比,因此弾簧在拉伸或压缩时弹力做功可以用平均力计算,从原长开始w=Fx/2=Kx²/2,当弹力做正功时弹性势能减少,做负功时弹性势能增加,w=-△Ep

6. 弹簧与弹性势能

定义: 弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的势能。

例如:弹簧K1和K2串连,用力F使之伸长△x,两弹簧分别伸长了△x1和△x2。此时弹簧的弹

性势能增加 1/2*k△x^2

其中k就理解为 1/(1/k1+1/k2) △x =△x1+△x2

并联时,用力拉使弹簧各伸长△x1和△x2。此时弹簧的弹性势能增加1/2*k△x^2

其中k就理解为 K1+K2 △x = 根号下△x1×△x2

7. 弹簧具有弹性势能

弹簧的弹性势能公式:E=1/2 KX^

2对一个弹簧来说,K是一定的,那么拉伸或压缩的长度X越大,弹簧的弹性势能就越大。

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