Energie in einfacher harmonischer Bewegung ─ wo ist die kinetische Energie gespeichert und wo ist die potentielle Energie?

Wenn sich eine mit einer Feder verbundene Masse in einer einfachen harmonischen Bewegung befindet und irgendwo zwischen der mittleren und der extremen Position die Masse von der Feder getrennt wird. Dann hat die Masse sofort nach dem Schneiden nur noch ihre kinetische Energie, oder? (Oder es wird die Gesamtenergiekinetik + -potential haben?)

Oder ich will damit sagen, dass in einem System in einfacher harmonischer Bewegung die kinetische Energie in der Masse gespeichert wird, während die potentielle Energie immer in der Feder gespeichert wird. Hab ich recht?

Es könnte eine potentielle Energie haben, solange es sich auf einer bestimmten Höhe über dem Boden befindet ...
Ich spreche von elastischer potentieller Energie
Elastische potentielle Energie wird in der Feder gespeichert ...Weil ihre Dehnung bewirkt, dass die potentielle Energie gespeichert wird ...
Sie haben Recht, denn im Allgemeinen sprechen wir von masselosen Federn und die können offensichtlich keine kinetische Energie speichern = 1 2 M v 2 .
Aber wir sagen normalerweise, dass die Energie von Bob / Masse in SHM konstant ist, was bedeutet, dass wir sagen, dass es PE hat.
Aber das PE ist eigentlich wegen der Verlängerung im Frühjahr richtig?
Richtig...@Ava...
Es lohnt sich, dieses Experiment durchzuführen (oder, naja, es lohnt sich, es zu sehen, es kann ein bisschen beängstigend sein, dies für ein System mit einer beträchtlichen Menge an Energie zu tun). Wenn die Verbindung ausfällt, ist die Feder voller potenzieller Energie und jetzt nicht mehr an der Masse befestigt, sodass sie sich schnell entspannt und dann herumschlägt, während sie die Energie auflöst.

Antworten (2)

Sie haben recht. Elastische potentielle Energie wird immer in der Feder gespeichert. Warum bewegt sich der Block dann, wenn er komprimiert wird, obwohl er keine Energie hat?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Betrachten wir eine Situation, in der eine Feder durch einen (nicht befestigten) Block zusammengedrückt wird. Wenn die Feder zusammengedrückt wird, erhält sie eine elastische potentielle Energie, die durch gegeben wird

U ich = 1 2 k X 2

Jedes System, das Energie erhält, wird sich immer in einer Position konfigurieren, in der es minimale Energie hat. Die Feder bewegt sich also in Richtung ihrer Gleichgewichtsposition. Dabei bewegt sich auch der Block, da er in unmittelbarem Kontakt mit der Feder steht. Dadurch wird kinetische Energie gewonnen.

Der Block erreicht seine maximale Geschwindigkeit, wenn die Feder ihre Gleichgewichtslänge erreicht – das ist der Punkt, an dem die gesamte in der Feder gespeicherte Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Und auch der Energieerhaltungssatz wird konsequent befolgt.

Ich habe nicht gefragt, warum sich ein Block bewegt, wenn er keine Energie hat ...
Ja ... aber es beantwortet auch Ihre Frage ...
Nein, ich möchte nicht bestätigen, dass, wenn ich die Feder an einer Position schneide, an der der Block sowohl KE als auch PE hat, wie hoch die Energie des Blocks gleich danach sein wird
Es wird seine kinetische Energie haben.
Es gibt nur KE kein PE?
Ja, der Block kann nur KE besitzen, die Feder besitzt potentielle Energie und das Federblocksystem besitzt sowohl KE als auch PE
Block kann KE nur besitzen, wenn er nicht Teil des Systems ist, wenn er mit der Feder verbunden ist, hat er sowohl ke als auch pe..*
Kein Block besitzt kein PE, wenn er Teil des Systems ist.

Während die Masse nicht von der Feder getrennt wird, findet eine Energieübertragung statt. Dies ist die Übertragung von potentieller Energie in kinetische Energie der Masse.

Wenn Sie die Feder schneiden, bewegt sich der Block mit der kinetischen Energie, die er zuvor hatte. Die potentielle Energie in der Feder wird nicht verschwinden oder irgendwie plötzlich auf die Masse übertragen, sondern sie wird in der Feder verbleiben. Idealerweise schwingt die Feder weiter, wodurch dieselbe Energie beibehalten wird. In der Praxis wird die Energie langsam abgebaut, bis sie aufgrund von Reibung und anderen Kräften nicht mehr schwingt. Wenn die Feder zerschnitten wird, geht die potenzielle Energie nirgendwo hin, sie bleibt im Federsystem (aus dem die Masse entwichen ist). Es gibt keine Möglichkeit, Energie von der Feder auf die Masse zu übertragen, da die Masse keinen Kontakt mehr hat.

Energie in einfacher harmonischer Bewegung ─ wo ist die kinetische Energie gespeichert und wo ist die potentielle Energie?
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