Conservación de la energía mecánica en primavera

Question

Supongamos que la masa se mueve desde la posición comprimida a la posición estirada como se muestra en la figura. ¿Entonces aplicando conservación de la energía mecánica en posición estirada cuál es la causa para el bulid encima de la energía cinética? ¿Es la pérdida de energía potencial del comprimido al equilibrio?

Answer 1

En el comprimido condición, la primavera se aplica una fuerza sobre el bloque hacia la posición de equilibrio debido a la deformación causada por un agente externo. El agente externo que lo hace un poco de trabajo a causa de esta deformación, que se almacena en el resorte inicial del potencial de la energía.

$$ Potential\space energy \implies Deformation \implies Spring\space Force$$

La fuerza de resorte es el agente que realiza el trabajo en el bloque. Esta es la única fuerza que existe en este caso y sólo viene en la imagen cuando hay alguna deformación. Para una deformación de '$x$' unidades de la posición de equilibrio, la fuerza del resorte es dado como:

$${\vec{F}}_{spring}=-k\vec{x}$$

Cuando usted (agente externo) vamos a ir del bloque, la fuerza del resorte realiza trabajo positivo sobre el bloque a expensas de la energía potencial inicial.

En el eqm. la posición, la energía potencial del resorte es cero. Pero la energía potencial inicial debe haber ido a otro lugar. La primavera es la energía potencial se ha agotado y completamente convierte en energía cinética del bloque. Esto es lo que la conservación de la energía dice.

Si no hay fuerza neta, no hay aceleración. Sin embargo, esto no necesariamente significa que si una fuerza actúa sobre un cuerpo, el cuerpo siempre no a la velocidad cero. La fuerza que podrían estar actuando en la dirección opuesta a la dirección del movimiento inicial y mantener agotamiento el cuerpo de la energía cinética y, finalmente, llevarlo a descansar y comenzar la aceleración del cuerpo en su propia dirección. Esto es exactamente lo que sucede aquí.

El bloque, después de alcanzar el equilibrio, debido a su energía cinética va a conseguir más allá de la eqm. posición. Cuando esto sucede, la primavera empieza a ser ampliada y de la fuerza del muelle viene en la imagen de nuevo.

Pero esta vez la fuerza del resorte hace trabajo negativo y este trabajo se lleva la energía cinética y transformarlo por completo en energía potencial.

$$W_{spring}=-\Delta U=\Delta KE$$

Cuando la primavera hace positivo el trabajo, la energía potencial se convierte en energía cinética y la primavera cuando hace trabajo negativo, la energía cinética se convierte en energía potencial. Esta es la naturaleza de las fuerzas conservadoras.

$$W_{conservative}=-\Delta U$$

De manera más general, cuando las fuerzas conservadoras, como la fuerza del resorte, hacer un trabajo positivo de la energía potencial del sistema disminuye. Del mismo modo, cuando hacen trabajo negativo de la energía potencial del sistema aumenta. Esto es evidente a partir de la anterior relación.

Answer 2

La pérdida es la causa por la masa de los átomos cuando regresan al Estado extendido dando como resultado un equilibrio y en expansión desde el estado comprimido. Cuanto más compresión lo más masivo es y solo está liberando masas de fuerza cuando no apretado. Energía no sólo masa.