- أدخل ثابت الزنبرك والضغط والكتلة.
- حدد وحدة القياس من القائمة المنسدلة.
- انقر فوق "حساب" لحساب طاقة الوضع المرنة، وطاقة وضع الجاذبية، والطاقة الإجمالية.
- عرض النتائج مع الشروحات والصيغ التفصيلية.
- استخدم زر "نسخ النتائج" لنسخ النتائج إلى الحافظة.
- استكشف حساباتك باستخدام الرسم البياني الديناميكي.
- امسح المدخلات والنتائج باستخدام زر "مسح المدخلات".
حاسبة الطاقة الكامنة المرنة (EPE) هي أداة تساعد في حساب الطاقة الكامنة المخزنة في جسم مرن عندما يتشوه. إنها أداة مفيدة للأفراد والشركات لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استخدام الأشياء المرنة. يأخذ EPE في الاعتبار تشوه الجسم، والذي لا ينعكس في الطاقة الكامنة للكائن.
المفاهيم
EPE هو مقياس للطاقة الكامنة المخزنة في جسم مرن عندما يتشوه. يتم حسابه من خلال الأخذ في الاعتبار تشوه الكائن. يمكن أن يتشوه الجسم المرن ويعود إلى شكله الأصلي عند إزالة القوة. يتم تخزين الطاقة الكامنة للجسم حتى تتم إزالة القوة ويعود الجسم إلى شكله الأصلي، ويبذل شغلًا في هذه العملية. يمكن أن يشمل التشوه ضغط الجسم أو تمديده أو لفه. تم تصميم العديد من الأجسام خصيصًا لتخزين طاقة الوضع المرنة، على سبيل المثال:
- الربيع الملفوف لساعة الرياح
- امتدت قوس آرتشر
- لوح غوص منحني، قبل قفزة الغواص مباشرة
- الشريط المطاطي الملتوي الذي يحرك لعبة الطائرة
- كرة نطاطة، مضغوطة في اللحظة التي ترتد فيها عن جدار من الطوب.
إن الجسم المصمم لتخزين طاقة الوضع المرنة سيكون له حد مرن مرتفع؛ ومع ذلك، فإن جميع الأجسام المرنة لها حد للحمل الذي يمكنها تحمله. عندما يتشوه الجسم إلى ما هو أبعد من الحد المرن، فلن يعود الجسم إلى شكله الأصلي.
الصيغ
صيغة حساب EPE هي كما يلي:
EPE = 1/2 * ك * س ^ 2
أين:
- EPE هي الطاقة الكامنة المرنة
- k هو ثابت الربيع
- x هو إزاحة الزنبرك من موضع توازنه
على سبيل المثال، إذا كان ثابت الزنبرك هو 10 نيوتن/م وكانت إزاحة الزنبرك من موضع توازنه 0.1 م، فيمكن حساب EPE على النحو التالي:
EPE = 1/2 * 10 * (0.1)^2 = 0.05 ج
الفوائد
تتمتع حاسبة EPE بالعديد من الفوائد، بما في ذلك:
- يساعد الأفراد والشركات على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استخدام الأشياء المرنة
- يوفر قياسًا أكثر دقة للطاقة الكامنة المخزنة في جسم مرن عندما يتشوه
- يساعد على مقارنة الأشياء المرنة المختلفة
- يساعد في تحديد أفضل كائن مرن بناءً على EPE
حقائق مثيرة للاهتمام
- تُعرف EPE أيضًا باسم الطاقة الربيعية المحتملة.
- يتناسب EPE دائمًا مع مربع إزاحة الزنبرك من موضع توازنه.
- يتم استخدام EPE لحساب الطاقة الكامنة المخزنة في جسم مرن عندما يتشوه.