Im Frühling gespeicherte Energie [geschlossen]

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Der Bereich Z stellt die in der Feder gespeicherte Energie dar, wenn sie auf eine Länge L gedehnt wird

Ich versuche zu verstehen, warum das so ist:

E = 1 2 k X 2

Hier, X ist die vertikale Seite des Dreiecks Y . Hier entlang, E = 1 2 X 2 = A R e A   Y genau dann, wenn die Steigung der Geraden ist 1 . Was ich zu verstehen (oder zu visualisieren, um ein intuitives Verständnis zu bekommen) zu kämpfen habe, ist, wie der Faktor ist k gleicht diese zusätzliche Fläche aus, wenn die Neigung dies tut N Ö T gleich 1.

Jede Hilfe wird sehr geschätzt, vielen Dank im Voraus.

Fläche eines Dreiecks: 1/2*Basis*Höhe. x ist die Basis, kx ist die Höhe.
Dies scheint eine reine mathematische Frage zu sein. Außerdem ist nicht klar, was genau Sie an der Formel für die Fläche eines Dreiecks nicht verstehen.

Antworten (2)

Genau genommen geht es darum, dass die Steigung ungleich 1 ist. Das Verhältnis F Δ L = k . Deshalb, Z = 1 2 ( X ) ( X k ) = 1 2 k X 2 . Was falsch aussieht, aber wahr ist, weil in der Notation, die Sie verwenden, X ist nicht die Dehnung, sondern die wirkende Kraft. Also in einer geläufigeren Notation E = 1 2 k F 2 . Wenn Sie die gleiche Formel in Bezug auf die Dehnung ausdrücken möchten (nennen wir es Δ L = l ) Dann E = 1 2 k F 2 = 1 2 k ( k l ) 2 = 1 2 k l 2 .

Meine Erklärung ist wie folgt

Kraft auf die Feder beim Dehnen auf die Länge x kann geschrieben werden als

F = k ( X L 0 )

wobei x die Verschiebung ist, L 0 die Anfangslänge der Feder und k die Federkonstante ist. gespeicherte Energie ist

D E = F . D X

nach der Integration werden wir bekommen

E = 1 2 . k . ( L L 0 ) 2

Wo L ist die Endlänge der Feder. Das weißt du, glaube ich, schon.

jetzt die Länge der Dreiecksbasis im Diagramm = W = F = k ( L L 0 )

Länge des Dreiecks Höhe = ( L L 0 )

Fläche des Dreiecks = 1 2 .Basishöhe

= 1 2 k . ( L L 0 ) 2

Ich denke, das wird deine Frage beantworten