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弹簧弹性势能增加(弹簧弹性势能增加量和势能零点)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-06 08:19   点击:120  编辑:admin   手机版

1. 弹簧弹性势能增加量和势能零点

零势能这一概念,首先讲重力势能E=mgh,其次讲势能有相对性,势能零点一般取地面为参考点为零势能,有时可以自已设定零势能点。

2. 弹性势能的势能零点

势能计算公式有重力势能,重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量,公式为EP=mgh,g应取9。8N/kg。m 质量,g应取弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量。公式为EP=1/2 kx^2/kg,h物体据水平面的高度d(Ep)/dh=F。

也可写Ep=∫Fdh。 在相互作用力是“耗散力”(如摩擦力)时,设物体由A点(假设它是势能零点)移到B点克服它做功为W,当物体由B点回到A点时,它并不能对物体做功,故不能说由于耗散力存在使物体具有了势能。

与此相反,如果上述过程是在保守力作用下进行的,那么物体从B回到A时,保守力对物体做的功正好等于W,这是因为保守力所做的功才只与物体的初始和最终的相对位置有关。 如果物体不受其它力的作用那么这个功W就使物体得到同样多的动能。

故我们说物体在B点有势能W。总之势能的大小由体系内各物体之间保守力所作的功来量度。势能是属于物体系共有的能量,通常说一个物体的势能,实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量。选择不同的势能零点,势能的数值一般是不同的。

此外还有弹性势能,弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量。公式为EP=1/2 kx^2/kg,h物体据水平面的高度d(Ep)/dh=F。也可以写成Ep=∫Fdh。

3. 求弹簧弹性势能

因为BC碰撞过程中动量守恒,且可看为碰撞时间极短,弹簧的压缩量在BC碰撞过程中不变,先由动量守恒定律算出BC的共速为2m/s,此时A的速度不变仍为6m/s,此后当ABC三者达共速的时候弹簧压缩量最短,弹性势能最大,在此过程中机械能守恒,由功能关系得最大弹性势能为12J(用A的动能加上BC的动能再减去ABC达共速时三者的动能,就可以求出最大的弹性势能了

4. 弹簧弹性势能变化量

首先,明确一个概念,什么叫功?

功:作用力与受力物体上的作用点之间的点积。

1.把弹簧从A拉到B,弹力向上,作用点从A到B,方向向下,所以拉伸时,弹性力做功为负,弹性势能变大。

2.接着,释放弹簧,弹性力依然向上,作用点从B点回到A点,方向向上,所以弹性力做功为正,弹性势能减小。

5. 能不能规定弹簧在任意长度时的势能为零势能呢?

如小球落到弹簧上而压缩弹簧,开始时球的重力大于弹簧的弹力,小球向下加速,随弹簧的弹力增大。

球的加速度减小,球做速度增大加速度减小的变加速运动,当球受重力等于弹力时加速度为零而速度达最大。

继续压缩弹簧球受弹力大于重力,小球做减速运动但加速度反向(向上)增大。

球做加速度增大,速度减小的变减速运动。

当弹簧被压缩至最大时,小球速度为零,加速度达反向最大而弹簧已达势能最大值。且向上的加速度达最大。继而弹簧才推使小球开始向上运动。

6. 弹簧弹性势能转化为动能

其实你说得没错,你把弹簧的变化拆开来分析;但是我们平时考试中这个是不需要考虑的,只要理解2个物体的能力转化就可以,不用那么深究

7. 弹簧弹性势能和动能的转换

弹簧被压缩或拉伸后,只有势能,没有动能,当弹力对物体做功时,使物体具有动能,也就是说,物体获得的动能是由弹性势能通过弹力对物体做功获得的,弹性势能减少多少,物体就获得多少动能,即:物体获得的动能Ek=k(X平方—x平方)/2(k为弹簧弹性系数,X、x分别为弹簧距离平衡点距离)

8. 弹簧弹性势能与零势能点

当弹簧处于原长状态时,弹簧的弹性势能为零。

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