Будь-яка дана пружина, закріплена на одному кінці, має те, що називається "постійною пружиною", k. Ця константа лінійно пов'язує відновлюючу силу пружини з відстані, яку вона розігнала. Кінець має те, що називається точкою рівноваги, його положення, коли пружина не має на ній напруги. Після звільнення маси, прикріпленої до вільного кінця пружини, вона коливається вперед і назад. Його кінетична та потенційна енергія залишаються постійними. Коли маса проходить через точку рівноваги, кінетична енергія досягає свого максимуму. Ви можете обчислити кінетичну енергію в будь-якій точці, виходячи з потенційної енергії весни при первісному випуску.
Визначте початкову потенційну енергію весни. З обчислення, формула дорівнює (0,5) kx ^ 2, де x ^ 2 - квадрат початкового зміщення кінця пружини. Кінетична і потенційна енергія в будь-якій точці будуть дорівнювати цьому значенню.
Визначте максимальну кінетичну енергію пружини в точці рівноваги рівну початковій потенційній енергії.
Обчисліть кінетичну енергію в будь-якій іншій точці переміщення, X, віднявши потенційну енергію в цій точці від початкової потенціальної енергії: KE = (0,5) kx ^ 2 - (0,5) kX ^ 2.
Наприклад, якщо k = 2 ньютонів на сантиметр і початкове переміщення від точки рівноваги становило 3 сантиметри, то кінетична енергія при переміщенні в 2 сантиметри становить (0,5) 2_3 ^ 2 - (0,5) 2_2 ^ 2 = 5 ньютон-метрів .