Opisz w jakich postaciach jest zmagazynowana energia mechaniczna drgającej sprężyny.



Odpowiedź :

Ruch drgający sprężyny.

Do opisu ruchu drgającego sprężyny używamy pojęć:

  • położenie równowagi,
  • okres i częstotliwość drgań. amplituda - wychylenie z położenia równowagi
  • prędkość
  • sprężystość - współczynnik sprężystości
  • energia.

W sprężynie jest zmagazynowana energia kinetyczna i energia potencjalna sprężystości.

[tex]E_k=\frac{mv^2}{2}[/tex]

[tex]E_p_s=\frac{1}{2}kx^2[/tex]

Gdy na sprężynie zawiesimy na przykład ciężarek to nastąpi wychylenie z położenia równowagi i zaczyna ona wykonywać ruch drgający.

Gdy prędkość ciała maleje [tex]E_k[/tex] zamienia się w [tex]E_p_s[/tex] i odwrotnie.

Gdy :

[tex]E_k=0\to \Delta E_p_s=max[/tex]

[tex]E_k=max\to\Delta E_p_s=0[/tex]


Ponieważ dla danej sprężyny:

  • k- współczynnik sprężystości,
  • amplituda  są wartością stałą to energia mechaniczna tej sprężyny ma też wartość stałą  

[tex]E=E_k+E_p_s[/tex]

Ulega ona jedynie przemianie energii kinetycznej w energię potencjalną sprężystości i odwrotnie.