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弹簧的弹性势能怎么求(弹簧的弹性势能计算)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-06 19:06   点击:280  编辑:admin   手机版

1. 弹簧的弹性势能计算

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。

2. 弹簧的最大弹性势能公式

弹性势能用公式Ep=1/2kx^2计算,其中k是劲度系数,x是弹簧的压缩量

3. 弹簧的势能如何计算

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。

4. 弹簧的弹性势能计算公式高考能直接

重力势能公式用重力做功推导,质量m的物体由高h₁处下落到高h₂处,下落高度为h₁-h₂,重力做功w=mg(h₁-h₂)=mgh₁-h₂,根据重力做功与重力势能转化关系w=Ep₁-Ep₂,易得重力势能公式Ep=mgh;

弹性势能公式用弹簧弹力做功推导,由于弹簧弹力与弹簧形变量呈线性关系F=KX,在拉伸压缩弹簧弹力做功用平均力求w=(X₂-X₁)(KX₁+KX₂)/2=KX₂²/2-KX₁²/2,结合弹力做功与弹性势能关系w=Ep₂-Ep₁,易得弹性势能公式Ep=KX²/2

5. 弹簧的弹性势能计算公式

物体由于发生弹性形变,各部分之间存在着弹性力的相互作用而具有的势能叫做“弹性势能”。

被压缩的气体、拉弯了的弓、卷紧了的发条、拉长或压缩了的弹簧都具有弹性势能,被压缩或伸长的弹簧都具有弹性势能。Ep=1/2kx^2 k弹簧的劲度系数, X弹簧的形变量。在弹性限度内,形变量最大,弹性势能最大。

6. 弹簧弹性势能计算式

弹簧的弹性势能表达式E=(1/2)*kx^2。

设想在重力作用下,一个物体缓慢从地面升至高度h处。

在有限高度内,重力可视为恒量mg。不随高度的变化而变化。

因此 重力对物体所做的功为 -mgh。(重力与位移方向相反,所以功为负)

重力属于保守力,保守力所做的功 + 保守力势能 = 常量。

因此,重力势能的表达式为 mgh。(以地面为势能零点)

扩展资料

按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧,按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等,按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。普通圆柱弹簧由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。

弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。

7. 弹簧弹性势能计算公式考纲要求吗?

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

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