HesapHanem

Elastik Potansiyel Enerji Hesaplayıcı

Gerilmiş veya sıkıştırılmış yaydaki enerji.

Nasıl hesaplanır?

Araç E = ½ × k × x² formülünü kullanır. k newton/metre (N/m) cinsinden yay sabiti, x ise yayın doğal (boşta) uzunluğundan ne kadar gerildiği ya da sıkıştığıdır, metre cinsinden. Enerji E joule (J) olarak, iki ondalığa yuvarlanarak verilir.

Yay sabiti sıfırdan büyük olmalıdır. Yer değiştirme pozitif (gerilme) ya da negatif (sıkışma) olabilir: karesi alındığı için işaret enerjiyi etkilemez. Formül, Hooke yasasına uyan (kuvvet yer değiştirmeyle orantılı) ve esneklik sınırı içinde kalan ideal bir yay varsayar. Depolanan enerjiyi verir; sürtünme veya ısı olarak kaybedilen işi değil.

Örnek hesaplama

k = 200 N/m olan bir yay 0,15 m geriliyor. Yer değiştirmenin karesi: 0,15² = 0,0225. k ile çarpın: 200 × 0,0225 = 4,5. Yarısını alın: 2,25 J. Aynı yayı iki kat, yani 0,30 m germek 9,00 J, yani dört kat enerji depolar.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Yer değiştirmeyi santimetre ya da milimetre girmek. Metre olmalıdır; 15 cm için 0,15 yazın, 15 girerseniz sonuç 10.000 kat büyük çıkar.
  • Yay sabitini N/cm ya da N/mm olarak vermek. Değer N/m olmalıdır.
  • x yerine yayın toplam uzunluğunu kullanmak. Yalnızca doğal uzunluktan olan değişim sayılır.
  • Yarıyla çarptıktan sonra kare almak ya da kareyi hiç almamak. Enerji x ile değil x² ile artar; gerilmeyi ikiye katlamak enerjiyi dört katına çıkarır.
  • Esneklik sınırının ötesinde de geçerli olduğunu sanmak. Fazla gerilen yay kalıcı olarak deforme olur ve formül artık geçerli kalmaz.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı Hooke yasasının enerji formülünü kullanır: PE = ½kx²; burada k yay sabiti (sertlik, N/m cinsinden), x ise yayın doğal dinlenme uzunluğundan yer değiştirmesidir. Geri çağırıcı kuvvet yer değiştirmeyle doğrusal arttığından, depolanan enerji yer değiştirmenin karesiyle artar — bir yayı iki kat daha fazla gerdirmek, dört kat enerji depolamak demektir.

Makine mühendisleri, süspansiyonlarda, valflerde ve yataklarda doğru miktarda enerji depolayacak ya da salacak yayları boyutlandırmak için bunu kullanır; fizik öğrencileri ise sıkıştırılmış bir yayla fırlatılan kütle ya da bir bungee ipinin zıplama sonunda ne kadar gerildiği gibi problemlerde enerji korunumunu doğrulamak için kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Enerji uzamanın karesiyle artar: 200 N/m'lik yayda uzama 0,1 m'den 0,2 m'ye çıkınca depolanan enerji 1,00 J'den 4,00 J'e yükselir. Sıkıştırma ve uzatma aynı sonucu verir, çünkü işaret karesi alınınca kaybolur. Formül, yayın doğrusal aralığında kaldığını varsayar. Hangi yayı ya da deneyi kontrol ediyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar