Калькулятор пружної потенціальної енергії

інструкції:

• Введіть постійну пружини, стиснення та масу.
• Виберіть одиницю вимірювання зі спадного списку.
• Натисніть «Обчислити», щоб обчислити потенціальну енергію пружності, потенціальну енергію гравітації та повну енергію.
• Перегляньте результати разом із детальними поясненнями та формулами.
• Скористайтеся кнопкою «Копіювати результати», щоб скопіювати результати в буфер обміну.
• Досліджуйте свої розрахунки за допомогою динамічної діаграми.
• Очистіть введені дані та результати за допомогою кнопки «Очистити введені дані».

Постійна пружини (k)

Стиснення (x)

Маса (м)

Виберіть Одиниця Джоулс Калорії Фут-фунт

Обчислювати Очистити вхідні дані Копіювати результати

Калькулятор потенціальної пружної енергії (EPE) — це інструмент, який допомагає обчислити потенційну енергію, що зберігається в пружному об’єкті під час його деформації. Це корисний інструмент для окремих осіб і компаній, щоб приймати обґрунтовані рішення щодо використання еластичних об’єктів. EPE враховує деформацію об'єкта, яка не відображається на потенційній енергії об'єкта.

Поняття

EPE є мірою потенційної енергії, що зберігається в пружному об’єкті під час його деформації. Розраховується з урахуванням деформації об'єкта. Пружний предмет може деформуватися і повертатися до початкової форми, коли сила припиняється. Потенційна енергія об’єкта зберігається до тих пір, поки сила не буде знята і об’єкт не повернеться до своєї початкової форми, виконуючи роботу в процесі. Деформація може включати стиснення, розтягування або скручування об’єкта. Багато об'єктів розроблені спеціально для зберігання пружної потенціальної енергії, наприклад:

• Пружина заводного годинника
• Натягнутий лук лучника
• Зігнута дошка для стрибків у воду перед стрибком
• Скручена гумка, яка приводить в рух іграшковий літачок
• Стрибучий м’яч, стиснутий у момент відскоку від цегляної стіни.

Об’єкт, призначений для накопичення пружної потенційної енергії, матиме високу межу пружності; однак усі пружні об’єкти мають обмеження щодо навантаження, яке вони можуть витримати. При деформації за межі пружності об’єкт більше не повертатиметься до своєї початкової форми.

Формули

Формула для розрахунку EPE виглядає наступним чином:

EPE = 1/2 * k * x^2

де:

• EPE – пружна потенційна енергія
• k — постійна пружини
• x – зміщення пружини від положення рівноваги

Наприклад, якщо постійна пружини становить 10 Н/м, а зміщення пружини від її положення рівноваги становить 0.1 м, то EPE можна розрахувати таким чином:

EPE = 1/2 * 10 * (0.1)^2 = 0.05 Дж

Переваги

Калькулятор EPE має кілька переваг, зокрема:

• Допомагає окремим особам і компаніям приймати обґрунтовані рішення щодо використання еластичних об’єктів
• Забезпечує більш точне вимірювання потенційної енергії, що зберігається в пружному об’єкті під час його деформації
• Допомагає порівнювати різні пружні об'єкти
• Допомагає визначити найкращий еластичний об’єкт на основі EPE

Цікаві факти

• EPE також відома як потенціальна енергія пружини.
• EPE завжди пропорційний квадрату зміщення пружини від її положення рівноваги.
• EPE використовується для обчислення потенціальної енергії, що зберігається в пружному об’єкті під час його деформації.

Останнє оновлення: 11 грудня 2023 р