잠재적 에너지는 다양한 시스템 구성 요소의 상대 위치에 의해 정의 된 시스템에서 저장된 에너지입니다. 스프링이 압축되거나 늘어나면 잠재적 에너지가 증가합니다. 우리가 땅 위로 강철 공을 올리면 바닥에있을 때보 다 더 잠재적 인 에너지가 있습니다.
에너지 보존 법칙에 따르면 보수적 인 힘이 신체에 작용할 때 신체의 전반적인 기계적 에너지가 보존된다고합니다.
스프링의 잠재적 에너지
봄은 표준 도구이며, 작은 질량으로 인해 종종 관성을 간과합니다. 압축으로 인해 변형이 발생하면 스프링이 변형 된 다음 평형 지점에 도달 할 것으로 예상됩니다. 따라서 스프링은 신체를 압축하거나 연장 할 때 동등하고 반대의 힘을가합니다.
스프링, 고무 밴드 또는 분자와 같은 압축성 또는 신축성 품목은 에너지를 저장합니다. 탄성 전위 에너지라고도합니다. 그것은 힘과 운동의 거리의 산물입니다.
스프링
에 의해 수행 된 작업스프링은 평균 위치에있을 때 잠재적 인 에너지가 없습니다. 그것에 스트레스가 없습니다. 그러나 우리가 봄을 일반적인 장소에서 바꾸면 새로운 위치로 인해 에너지를 유지합니다.
스프링 또는 탄성 물체가 수행 한 작업은 스트레칭으로 인한 변형의 결과입니다. 스프링 상수 K와 연장 거리가 결정됩니다.
스프링의 잠재적 에너지에 대한 공식
줄의 잠재적 에너지는 힘 × 변위와 같습니다.
또한 힘은 스프링 상수의 변위에 비례합니다.
봄의 잠재적 에너지는 다음과 같습니다.
p.e =½ × kx²
여기서,
P.E. 봄의 잠재적 에너지입니다
K는 스프링 상수입니다
X는 스프링의 변위입니다
우리는 봄 잠재적 에너지를 계산하기 위해 Hooke의 법칙을 적용해야합니다. 잠재적 에너지는 봄이 수행 한 작업과 동일하며 작업은 힘과 변위의 산물입니다. "변위"라는 용어는 봄 위치의 변화를 의미합니다.
Hooke 's Law
우리가 Hooke의 법칙을 진술 할 때, 영국 물리학 자 Robert Hooke를 언급하는 것이 필수적입니다. 그는 17 세기에 살았습니다.
Hooke의 방정식은 높은 건물에 바람이 부는 것과 같이 탄성 몸체가 변형 될 때 다른 상황에 처해 있습니다. 이 방정식을 만족시키는 몸은 선형 탄성 또는 훅 비트라고합니다.
가장 일반적인 형태로 Hooke의 법칙을 통해 구성 재료의 본질적인 특성을 기반으로 복잡한 물체에 대한 변형과 응력 사이의 관계를 결정할 수 있습니다.
문자열을 늘릴 때
fspring =-kx
여기서,
fspring은 Spring Force
입니다K는 스프링 상수입니다
X는 스프링 스트레치 또는 압축입니다
기계적 에너지의 보존
우리가 에너지 보존 법칙을 진술하면, 보수적 인 힘이 시스템에 적용되는 경우 시스템의 전반적인 기계적 에너지가 보존됩니다. 에너지를 동시에 생성하고 파괴 할 수 없기 때문에 시스템에 작용하는 보수적 인 힘만으로 에너지를 내부적으로 변경할 수 있습니다.
Universe와 같은 고립 된 시스템의 일부가 에너지를 잃으면 동일한 시스템의 다른 부분이이를 얻어야합니다. 우리는 에너지의 보존을 증명할 수는 없지만 원칙을 위반 한 적이 없었습니다.
모든 시스템에서는 아래 방정식을 사용하여 에너지의 양을 계산할 수 있습니다.
ut =ui+w+q
여기서,
UT =시스템의 총 에너지
UI =시스템의 초기 에너지
w =시스템에서 또는 시스템에서 수행 된 작업
Q =열의 첨가 또는 제거
보수적 인 힘 만있는 전체 시스템은 각 힘의 관련 잠재적 에너지 형태로 특징 지어집니다.
물체가 보수적 인 순 힘의 반대 방향으로 이동하면 잠재적 에너지가 증가합니다. 그러나 운동 에너지는 또한 물체의 속도 변화도 변화합니다.
형태 사이의 기계적 에너지의 변환에는 다양한 장치가 포함됩니다. 전기 에너지는 전기 모터에 의해 기계적 에너지로 전환됩니다. 예를 들어
결론
에너지 보존 법칙에 따르면 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없다고 말합니다. 기계적 에너지의 경우 시스템에 보수적 인 힘이 적용되면 시스템의 전반적인 기계적 에너지가 보존된다는 것을 알 수 있습니다. 기계적 에너지는 총 운동 에너지의 합과 총 전위 에너지의 합입니다. 시스템의 기계 에너지는 거시적 특성입니다.
