راهنمایی کوتاه: ابتدا انرژی پتانسیل گرانشی اولیه را محاسبه کن، سپس با در نظر گرفتن ۲۰٪ تلفات، انرژی مکانیکی باقیمانده را بیاب که همان انرژی ذخیره شده در فنر است.
گامبهگام:
- ۱) انرژی پتانسیل گرانشی اولیه را محاسبه میکنیم:
جرم m = ۰.۲۵ کیلوگرم (چون ۲۵۰ گرم = ۰.۲۵ کیلوگرم)
ارتفاع h = ۴ متر
g ≈ ۱۰ متر بر مجذور ثانیه
پس: ژول - ۲) ۲۰٪ از این انرژی تلف میشود:
انرژی تلف شده = ۲۰٪ × ۱۰ = ۰.۲ × ۱۰ = ۲ ژول - ۳) انرژی مکانیکی باقیمانده که در فنر ذخیره میشود:
انرژی فنر = انرژی اولیه – انرژی تلف شده = ۱۰ – ۲ = ۸ ژول
پاسخ نهایی: بیشترین انرژی ذخیره شده در فنر برابر با ۸ ژول است.
مثال مشابه: اگر جسمی ۴۰۰ گرمی از ارتفاع ۵ متر رها شود و ۱۵٪ انرژی تلف شود، انرژی فنر چقدر میشود؟
انرژی اولیه = ۰.۴ × ۱۰ × ۵ = ۲۰ ژول
تلفات = ۰.۱۵ × ۲۰ = ۳ ژول
انرژی فنر = ۲۰ – ۳ = ۱۷ ژول
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی دربارهٔ «قانون پایستگی انرژی مکانیکی» و «انرژی پتانسیل کشسانی فنر» بیشتر مطالعه کنی. در مسائل بدون تلفات، انرژی پتانسیل گرانشی کاملاً به انرژی کشسانی فنر تبدیل میشود.
