彈簧的勢能表現
彈性勢能(elastic potential energy)是指發生彈性形變的物體的各部分之間,由於有彈力的相互作用,也具有勢能。
同一彈性物體在一定範圍內形變越大,具有的彈性勢能就越多,反之,則越小。
物體由於發生彈性形變,各部分之間存在着彈性力的相互作用而具有的勢能叫做“彈性勢能”。在工程中又稱“彈性變形能”。例如,被壓縮的氣體、拉彎了的弓、卷緊了的發條、拉長或壓縮了的彈簧都具有彈性勢能。
彈性勢能是存儲在材料或物理系統的構造中的潛在機械能,因為執行工作以扭曲其體積或形狀。
系統的勢能是相對的,勢能是依據零勢能位的選取決定的。彈簧系統的彈性勢能也不例外。彈簧彈性勢能的變兒是由外界做功來量度的,當我們選取被壓縮了的彈簧的勢能為零時:繼續壓縮彈簧,彈簧系統的彈性勢能增大,其值為正。
當彈簧恢復原長時,彈簧系統的彈性勢能減小,且值為負。
但在一般情況下,為使研究問題的方便,我們總是取彈簧原長時彈性勢能為零。
則我們無論是壓縮彈簧還是拉伸彈簧均為外界對彈簧系統做正功,彈簧系統的彈性勢能均增加,其值均為正(避免出現負能量值的情況)。
且外力做了多少正功,彈簧系統的彈性勢能就增加了多少。
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