L'énergie potentielle dans une source élastique provient du travail effectué pour déformer le ressort . Voici une ventilation:
1. Loi de Hooke:
- Les ressorts obéissent à la loi de Hooke, qui stipule que la force requise pour étirer ou comprimer un ressort est proportionnelle au déplacement de sa position d'équilibre. Mathématiquement, cela s'exprime: f =-kx
- f: Force appliquée
- k: Constante de ressort (une mesure de la rigidité du ressort)
- x: Déplacement de l'équilibre
2. Travail effectué:
- Lorsque vous étirez ou compressez un ressort, vous exercez une force contre la force de restauration du ressort. Cette force fonctionne au printemps.
- Le travail effectué pour déformer le ressort est stocké sous forme énergie potentielle (PE) .
3. Calcul de l'énergie potentielle:
- L'énergie potentielle stockée dans un ressort est calculée en utilisant la formule suivante: PE =(1/2) Kx²
- PE: Énergie potentielle
- k: À ressort constant
- x: Déplacement de l'équilibre
4. Stockage d'énergie:
- L'énergie potentielle stockée au printemps représente la capacité de travailler. Lorsque vous libérez le ressort, il exercera une force et reviendra à sa position d'équilibre.
- Cette force peut être utilisée pour effectuer un travail, comme propulser une masse ou alimenter un mécanisme.
Essentiellement, l'énergie potentielle stockée dans un ressort est le résultat direct du travail effectué pour le déformer. Cette énergie est ensuite disponible pour travailler lorsque le ressort est libéré.
Exemple:
Imaginez un ressort avec une constante de ressort de 100 n / m. Vous l'étirez de 0,2 mètre.
- travail effectué: Travail =(1/2) * 100 n / m * (0,2 m) ² =2 joules
- Énergie potentielle stockée: PE =2 joules
Par conséquent, le ressort a stocké 2 joules d'énergie potentielle, prêts à être convertis en énergie cinétique lorsqu'il est libéré.
