弾性ポテンシャルエネルギーとは?
* 保存されたエネルギー: 弾性ポテンシャルエネルギーは、変形(伸縮、圧縮、または曲がった)の場合、オブジェクト内に保存されたエネルギーです。
* 復元力: 変形は、形状の変化に抵抗するオブジェクト内に内部力を作成します。この力は復元力と呼ばれます。
* Hooke's Law: 多くの材料の場合、回復力は変形の量に比例します。この関係は、フックの法則として知られています。
それがどのように機能するか:
1。変形: スプリング、輪ゴム、またはその他の弾性材料を伸ばしたり圧縮したりすると、作業を行います。この作業は、弾性ポテンシャルエネルギーとして保存されます。
2。復元力: 変形したオブジェクトは、元の形状に戻りたいと考えています。 この欲求は、復元力によって表されます。
3。リリース: オブジェクトを放すと、復元力が機能し、蓄積された弾性ポテンシャルエネルギーを運動エネルギー(運動のエネルギー)に変換します。
弾性ポテンシャルエネルギーの式式:
フックの法則に従う春の場合、弾性ポテンシャルエネルギー(U)は次のように計算されます。
* u =(1/2) * k *x²
どこ:
* u 弾性ポテンシャルエネルギーです
* k スプリングの定数です(スプリングの剛性の尺度)
* x スプリングの平衡位置からの変位です(伸びるか圧縮されているか)
例:
* バウンスボール: 圧縮ボールは、弾力性エネルギーを跳ね返すと運動エネルギーとして放出される弾性ポテンシャルエネルギーを保存します。
* ゴムバンド: 輪ゴリの伸びを伸ばして、弾力性のあるポテンシャルエネルギーを保存します。貯蔵されたエネルギーは、手放すと運動エネルギーとして放出され、輪ゴムが戻ってきます。
* アーチェリー弓: 描かれたアーチェリーの弓が弾性ポテンシャルエネルギーを保存し、矢印が放出されると運動エネルギーに変換されます。
重要な注意: すべての材料が完全にエラスト的に動作するわけではありません。一部の材料は恒久的に変形し、弾性ポテンシャルエネルギーを保存および放出する能力を失うことができます。