A energia total de um sistema vibratório de primavera é a soma de sua
energia cinética e
energia potencial .
Aqui está um colapso:
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Energia cinética (KE): Esta é a energia do movimento. Para uma massa (m) oscilando com uma velocidade (v), é calculada como:
Ke =(1/2) * m * v²
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energia potencial (PE): Esta é a energia armazenada devido à posição da massa. Em uma primavera, a energia potencial está relacionada a quanto a mola é esticada ou compactada a partir de sua posição de equilíbrio. A energia potencial (PE) de uma mola com mola constante (k) esticada ou compactada por uma distância (x) é:
PE =(1/2) * K * x²
Energia total (e): A energia total do sistema permanece constante ao longo da oscilação. Isso ocorre porque a energia é continuamente convertida entre energia cinética e potencial. Quando a massa está em seu deslocamento máximo (amplitude), sua velocidade é zero, portanto toda a energia é potencial. Quando a massa passa por sua posição de equilíbrio, seu deslocamento é zero, portanto toda a energia é cinética.
Portanto, a energia total é:
E =ke + pe =(1/2) * m * v² + (1/2) * k * x²
Notas importantes: *
Conservação de energia: Em um sistema ideal (sem atrito ou perda de energia), a energia total permanece constante.
* amplitude
: A energia total é diretamente proporcional ao quadrado da amplitude da oscilação. Uma amplitude maior significa mais energia potencial armazenada na primavera.
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Frequência: A frequência de oscilação não afeta a energia total.
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Fase: A energia total é independente da fase da oscilação.
Deixe -me saber se você quiser uma explicação mais detalhada de qualquer um desses conceitos!