大家好,我是小新,我来为大家解答以上问题。弹性势能表达式(不是从原长),弹性势能表达式很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、上面的确是最简的对一个弹性系统,弹性恢复力 F = - kx。
2、(k为弹性恢复系数,x表示离开平衡位置的距离)。
3、与重力不同,弹性恢复力不是常量,随着位移x的变化而变化。
4、因此 这个题目需要积分知识的基础。
5、距离平衡位置为x时,恢复力为 F = -kx,负号表示恢复力的方向是指向平衡位置。其中k为弹性恢复系数。
6、从平衡位置 到达x位置,恢复力所做的功为 恢复力与位移乘积 从0到x 的定积分。即
7、W = ∫F*dx = ∫-kx * dx = -kx^2/2 (从0到x)= - kx^2/2 - 0 = - kx^/2
8、恢复力属于弹性系统的内力,弹力所做的功 = 弹性势能变化的负值
9、以平衡位置为势能零参考点。因此弹性势能 E = -W = kx^2/2
本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。