伸びた輪ゴムに保存されているポテンシャルエネルギーの量は、輪ゴムバンドの材料特性、ストレッチの量、および輪ゴムバンドの横断面積によって決定されます。輪ゴムの材料特性は、材料がどれだけ硬いか、どれだけ伸ばすことができるかを決定します。ストレッチの量は、材料が平衡位置からどれだけ離れているかを決定します。輪ゴムバンドの断面領域は、どれだけの材料が伸びているかを決定します。
引き伸ばされた輪ゴムに保存されているポテンシャルエネルギーの式は次のとおりです。
PE =1/2 k x^2 a
どこ:
PEはジュール(J)のポテンシャルエネルギーです
Kは、1メートルあたりのニュートンの輪ゴムのバンドのスプリング定数(n/m)
xはメートル単位のストレッチの量(m)
Aは平方メートルの輪ゴムバンドの横断面積(m^2)
たとえば、スプリング定数が100 n/mの輪ゴムがある場合は、1メートルずつ伸ばし、輪ゴムバンドの断面積が0.001 m^2である場合、ゴムバンドに保存されているポテンシャルエネルギーは次のとおりです。
PE =1/2(100 n/m)(1 m)^2(0.001 m^2)=0.05 j
このポテンシャルエネルギーは、輪ゴムがリリースされると放出されます。