• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  Science >> Ciência >  >> Energia
    Até onde você deve comprimir uma mola com o dobro da constante para armazenar a mesma quantidade de energia?
    Veja como resolver esse problema:

    Entendendo os conceitos

    * Spring Constant (K): Uma medida de quão rígida é uma mola. Uma constante de mola mais alta significa que a mola é mais difícil de comprimir ou esticar.
    * energia potencial elástica (PE): A energia armazenada em uma mola quando é comprimida ou esticada.

    Fórmula para energia potencial elástica:

    PE =(1/2) * K * x²

    onde:

    * PE =energia potencial elástica
    * k =constante de mola
    * x =compressão ou extensão da mola

    Resolvendo o problema

    1. Configurando as equações:
    * Seja K₁ a constante de mola da mola original e x₁ seja sua compressão.
    * Seja K₂ a constante de mola da segunda primavera (duas vezes a primeira) e x₂ será sua compressão.
    * Queremos a mesma energia armazenada nas duas molas, então pe₁ =pe₂.

    2. equivalente às equações de energia:
    (1/2) * k₁ * x₁² =(1/2) * k₂ * x₂²

    3. substituindo k₂ =2k₁:
    (1/2) * k₁ * x₁² =(1/2) * (2k₁) * x₂²

    4. simplificando e resolvendo x₂:
    * Cancelar (1/2) e K₁ de ambos os lados.
    * x₁² =2 * x₂²
    * x₂² =x₁² / 2
    * x₂ =√ (x₁² / 2)
    * x₂ =x₁ / √2

    Conclusão

    Para armazenar a mesma quantidade de energia em uma mola com o dobro da constante, você precisa comprimi -la para 1/√2 (aproximadamente 0,71) vezes A compressão da mola original. Em outras palavras, você precisa comprimir a mola mais rígida para cerca de 71% da distância que você comprimiu a mola original.
    © Ciência https://pt.scienceaq.com