Υπολογιστής Ελαστικής Δυναμικής Ενέργειας

Οδηγίες:

• Εισαγάγετε τη σταθερά του ελατηρίου, τη συμπίεση και τη μάζα.
• Επιλέξτε τη μονάδα μέτρησης από το αναπτυσσόμενο μενού.
• Κάντε κλικ στο «Υπολογισμός» για να υπολογίσετε την ελαστική δυναμική ενέργεια, τη βαρυτική δυναμική ενέργεια και τη συνολική ενέργεια.
• Δείτε τα αποτελέσματα μαζί με λεπτομερείς εξηγήσεις και τύπους.
• Χρησιμοποιήστε το κουμπί "Αντιγραφή αποτελεσμάτων" για να αντιγράψετε τα αποτελέσματα στο πρόχειρο.
• Εξερευνήστε τους υπολογισμούς σας με το δυναμικό γράφημα.
• Διαγράψτε τις εισόδους και τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας το κουμπί "Διαγραφή εισόδων".

Ανοιξιάτικη σταθερά (k)

Συμπίεση (x)

Μάζα (m)

Επιλέξτε Μονάδα Joules Θερμίδες Πόδι-λίρες

Υπολογίζω Εκκαθάριση εισόδων Αντιγραφή αποτελεσμάτων

Ο Υπολογιστής Elastic Potential Energy (EPE) είναι ένα εργαλείο που βοηθά στον υπολογισμό της δυναμικής ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα ελαστικό αντικείμενο όταν αυτό παραμορφώνεται. Είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για άτομα και επιχειρήσεις ώστε να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη χρήση ελαστικών αντικειμένων. Το EPE λαμβάνει υπόψη την παραμόρφωση του αντικειμένου, η οποία δεν αντανακλάται στη δυναμική ενέργεια του αντικειμένου.

έννοιες

Το EPE είναι ένα μέτρο της δυναμικής ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα ελαστικό αντικείμενο όταν αυτό παραμορφώνεται. Υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη την παραμόρφωση του αντικειμένου. Το ελαστικό αντικείμενο μπορεί να παραμορφωθεί και να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα όταν αφαιρεθεί η δύναμη. Η δυναμική ενέργεια του αντικειμένου αποθηκεύεται μέχρι να αφαιρεθεί η δύναμη και το αντικείμενο να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα, κάνοντας δουλειά στη διαδικασία. Η παραμόρφωση μπορεί να περιλαμβάνει συμπίεση, τέντωμα ή συστροφή του αντικειμένου. Πολλά αντικείμενα έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την αποθήκευση ελαστικής δυναμικής ενέργειας, για παράδειγμα:

• Το σπειροειδές ελατήριο ενός ρολογιού που ανοίγει
• Τεντωμένο τόξο τοξότη
• Μια λυγισμένη σανίδα κατάδυσης, λίγο πριν το άλμα ενός δύτη
• Το στριφτό λάστιχο που τροφοδοτεί ένα παιχνίδι-αεροπλάνο
• Μια σφιχτή μπάλα, συμπιεσμένη τη στιγμή που αναπηδά από έναν τοίχο από τούβλα.

Ένα αντικείμενο που έχει σχεδιαστεί για αποθήκευση ελαστικής δυναμικής ενέργειας θα έχει υψηλό όριο ελαστικότητας. Ωστόσο, όλα τα ελαστικά αντικείμενα έχουν ένα όριο στο φορτίο που μπορούν να αντέξουν. Όταν παραμορφωθεί πέρα ​​από το όριο ελαστικότητας, το αντικείμενο δεν θα επιστρέψει πλέον στο αρχικό του σχήμα.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ τυποι

Ο τύπος για τον υπολογισμό του EPE έχει ως εξής:

EPE = 1/2 * k * x^2

Που:

• Το EPE είναι η ελαστική δυναμική ενέργεια
• k είναι η σταθερά του ελατηρίου
• x είναι η μετατόπιση του ελατηρίου από τη θέση ισορροπίας του

Για παράδειγμα, εάν η σταθερά του ελατηρίου είναι 10 N/m και η μετατόπιση του ελατηρίου από τη θέση ισορροπίας του είναι 0.1 m, τότε το EPE μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

EPE = 1/2 * 10 * (0.1)^2 = 0.05 J

Oφέλη

Ο υπολογιστής EPE έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως:

• Βοηθά άτομα και επιχειρήσεις να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη χρήση ελαστικών αντικειμένων
• Παρέχει μια πιο ακριβή μέτρηση της δυναμικής ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα ελαστικό αντικείμενο όταν αυτό παραμορφώνεται
• Βοηθά στη σύγκριση διαφορετικών ελαστικών αντικειμένων
• Βοηθά στον εντοπισμό του καλύτερου ελαστικού αντικειμένου με βάση το EPE

Ενδιαφέροντα γεγονότα

• Το EPE είναι επίσης γνωστό ως δυναμική ενέργεια ελατηρίου.
• Το EPE είναι πάντα ανάλογο του τετραγώνου της μετατόπισης του ελατηρίου από τη θέση ισορροπίας του.
• Το EPE χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της δυναμικής ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα ελαστικό αντικείμενο όταν αυτό παραμορφώνεται.

Τελευταία ενημέρωση: 11 Δεκεμβρίου, 2023