Menu

Энергия пружин

Часть раздела Механика путешествия по Physics на Coddy. Урок 63 из 97.

Без трения кинетическая энергия, гравитационная потенциальная энергия и упругая потенциальная энергия в сумме дают одну и ту же величину:

12mv2+mgh+12kx2=constant\tfrac{1}{2} m v^2 + m g h + \tfrac{1}{2} k x^2 = \text{constant}

Брусок начинает движение из состояния покоя на вершине гладкого наклонного ската на высоте h, скользит вниз на горизонтальный пол и сталкивается с пружиной жёсткостью k, закреплённой на стене

Гладкий наклонный скат, горизонтальный пол и пружина у стены.

Запишите полную энергию в два момента времени и приравняйте полученные значения. В момент, когда объект на миг останавливается, его кинетическая энергия равна 0.

Энергетические столбцы для блока массой 2 килограмма: 9.8 джоуля потенциальной энергии в начале, 9.8 джоуля кинетической энергии внизу, 9.8 джоуля упругой энергии в пружине, когда она остановила блок

Энергетические столбцы для блока массой 2 kg2\ \mathrm{kg}: потенциальная энергия превращается в кинетическую, затем — в энергию пружины.

challenge icon

Задание

Игрушечная пусковая установка направлена строго вверх. Её пружина с коэффициентом k=490 N/mk = 490\ \mathrm{N/m} сжата на 0.2 m0.2\ \mathrm{m} под шариком массой 0.5 kg0.5\ \mathrm{kg}, а сопротивление воздуха настолько мало, что им можно пренебречь. На рисунке шарик показан в двух положениях: на пружине и в самой высокой точке. Изобрази действующие на него силы в самой высокой точке, затем найди высоту hh, на которую он поднимется относительно начального положения.

Попробуйте сами

Physics diagram: spring, ball, path

Выразить hh

quiz iconПроверьте себя

В этом уроке есть небольшой тест. Начните урок, чтобы ответить на вопросы и сохранить прогресс.

Все уроки раздела Механика