Физика
1.4.7.2. Потенциальная энергия деформированной пружины
Потенциальная энергия упругой деформации (пружины, стержня)
Найдём работу, совершаемую при деформации упругой пружины.
Сила упругости \({F_{упр}} = - kx,\), где k – коэффициент упругости. Сила непостоянна, поэтому элементарная работа \({\rm{d}}A = F{\rm{d}}x = - kx{\rm{d}}x\) (знак минус говорит о том, что работа совершена над пружиной). Тогда
\(A = \int {{\rm{d}}A = - \int\limits_{{x_1}}^{{x_2}} {kx{\rm{d}}x = \frac{{kx_1^2}}{2} - \frac{{kx_2^2}}{2}} } ,\) (6.3.4)
т. е. А = ЕП1 - ЕП2 . Примем Еп2 = 0, Еп1 = Еп, тогда
\({{\rm E}_\Pi } = \frac{{k{x^2}}}{2}\) . (6.3.5)
На рис. 1.6.5 показана диаграмма потенциальной энергии пружины. Здесь Е = Ек + Еп – полная механическая энергия системы, Ек – кинетическая энергия в точке .
Другие материалы по данной теме
Видео
Потенциальная энергия деформированной пружины
Формула
\({E_p} = \frac{{k{x^2}}}{2}\)
Определение
Потенциальная энергия упруго деформированной пружины