弹簧的弹性势能公式是:
$$ U = \frac{1}{2} k x^2 $$
其中:
- $ U $ 是弹簧的弹性势能(单位:焦耳,J);
- $ k $ 是弹簧的劲度系数(单位:牛顿/米,N/m);
- $ x $ 是弹簧的形变量(单位:米,m)。
说明:
- 弹性势能是弹簧在被拉伸或压缩时储存的能量。
- 当弹簧被拉伸或压缩时,弹性势能会随着形变量的增加而增加。
- 这个公式是基于胡克定律(Hooke's Law)推导出来的,即 $ F = -kx $,其中 $ F $ 是弹簧的恢复力,$ x $ 是形变量。
示例:
如果一个弹簧的劲度系数 $ k = 200 \, \text{N/m} $,被拉伸 $ x = 0.1 \, \text{m} $,则其弹性势能为:
$$ U = \frac{1}{2} \times 200 \times (0.1)^2 = \frac{1}{2} \times 200 \times 0.01 = 1 \, \text{J} $$
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