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スプリングやその他の弾性オブジェクトが所有するエネルギーは何ですか?

スプリングと他の弾性オブジェクトが所有するエネルギーは弾性ポテンシャルエネルギーと呼ばれます

これが故障です:

* 弾力性: 弾性オブジェクトには、ストレスの下で変形し(伸びや圧縮など)、応力が除去されたときに元の形状に戻る能力があります。

* ポテンシャルエネルギー: ポテンシャルエネルギーは、オブジェクトがその位置または状態のために所有するエネルギーを保存します。

* 弾性ポテンシャルエネルギー: このタイプのポテンシャルエネルギーは、変形すると弾性オブジェクトに特異的に保存されます。エネルギーは、オブジェクトが元の形状に戻ると放出されます。

弾性ポテンシャルエネルギーの仕組み

春を考えてください:

1。圧縮/拡張: スプリングを圧縮または伸ばすとき、あなたはそれに取り組んでいます。この作業は、春の弾性ポテンシャルエネルギーとして保存されます。

2。保存されたエネルギー: 春には今、その周辺で作業を行う可能性があります。

3。エネルギーの放出: 圧縮または伸びたスプリングを放出すると、蓄積された弾性ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換され、スプリングが動作して作業を行います。

弾性ポテンシャルエネルギーの計算

弾性オブジェクトに保存されている弾性ポテンシャルエネルギー(U)は、次のように与えられます。

u =(1/2) * k *x²

どこ:

* k スプリングの定数です(春の剛性の尺度)

* x 平衡位置からの変位です(スプリングがどれだけ伸びているか、圧縮されているか)

弾性ポテンシャルエネルギーの例

* 輪ゴム: 伸びた輪ゴムは、弾力性のあるポテンシャルエネルギーを保存します。これは、輪ゴムが戻ってきたときに放出されます。

* バンジーコード: バンジーコードは、伸縮するときに弾性ポテンシャルエネルギーを保存します。これは、バンジージャンプ中にジャンパーを遅くするのに役立ちます。

* 弓と矢印: 弓は弾性ポテンシャルエネルギーを引き戻すと蓄積し、その後、放出されると運動エネルギーとして矢印に伝達されます。

要約:

弾性ポテンシャルエネルギーは、物理学の基本的な概念であり、弾性材料のエネルギー貯蔵能力を説明しています。シンプルなスプリングから橋や建物などの複雑な構造まで、さまざまな機械システムで重要な役割を果たしています。

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