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Elastische potenzielle Energie

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 61 von 97.

Das Dehnen oder Zusammendrücken einer Feder erfordert Arbeit, und die Feder speichert sie als elastische potenzielle Energie: die Fläche unter dem F-x-Diagramm.

Diagramm der Federkraft F in Abhängigkeit von der Dehnung x: eine Gerade F = kx durch den Ursprung; das Dreieck darunter bis zur Dehnung x und zur Kraft kx ist schattiert

Die gespeicherte Energie entspricht der schattierten Fläche: der Hälfte von x mal kx.

PEspring=12kx2\mathrm{PE}_{\text{spring}} = \tfrac{1}{2} k x^2

xx wird von der natürlichen Länge aus gemessen. Die doppelte Dehnung speichert die vierfache Energie.

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Aufgabe

Ein Trainingsband verhält sich wie eine Feder. Wird es um 0.2 m0.2\ \mathrm{m} gedehnt, speichert es 6 J6\ \mathrm{J} elastische Energie Es\relax E_{s}. Bestimme seine Federkonstante kk.

Probier es selbst

Physics diagram: plot

kk isolieren

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