Ha valaki ért a fizikához segítene? Energia, munka témakör

k = 100 N/m

m = 2 kg

Amikor ráakasztjuk a 2kg tömeget a rugóra, akkor először a kezünkkel engedjük lesüllyedni, szóval hagyjuk, hogy szép lassan megnyúljon. Ez lesz a nyugalmi állapota a rendszernek.

Ehhez képest nyújtjuk meg lefelé a végkitérésig. Utána elengedjük, ekkor kezd el rezegni.

Ha 10 cm a rezgés "tágassága", az bizonyára azt jelenti, hogy 5 cm az amplitúdója. Vagyis a nyugalmi állapothoz képest 5 centivel nyújtjuk meg kezdetben, az a végkitérés.

Ekkor a rugó rugalmas energiatöbblete a nyugalmi állapothoz képest ennyi:

  E = 1/2·k·x²

ahol x = 5 cm = 0,05 m

Ez az energia alakul át mozgási energiává, aztán megint rugalmas energiává, megint mozgásivá, stb.

A mozgási energia akkor a legnagyobb, amikor a teljes rugalmas energia mozgásivá alakult. Vagyis ilyenkor a mozgási pont annyi, mint amit az előbb kiszámoltunk.

A sebessége is pont akkor a legnagyobb, amikor a mozgási energiája:

E = 1/2·m·v²

vagyis a sebesség ekkor:

v = √(2E/m)