彈簧彈性勢(shì)能公式

彈簧是一種具有彈性的機(jī)械零件，可以在外力作用下發(fā)生變化，在除去外力后，又能恢復(fù)原狀。彈簧的種類復(fù)雜多樣，按形狀分，有空氣簧、板簧、螺旋等等。彈簧很小，價(jià)格也低，但用途廣泛，小到打火機(jī)、玩具、鎖具，大到內(nèi)燃機(jī)、電氣、儀器，都離不開(kāi)對(duì)彈簧的研究。

彈簧彈性勢(shì)能公式

彈簧彈性勢(shì)能公式：Ep=1/2kx^2

其中：

Ep代表彈簧的彈性勢(shì)能。

k是彈簧的勁度系數(shù)，也就是彈簧單位長(zhǎng)度內(nèi)的彈力。它的數(shù)值與彈簧的材料，彈簧絲的粗細(xì)，彈簧圈的直徑，單位長(zhǎng)度的匝數(shù)及彈簧的原長(zhǎng)有關(guān)。在其他條件一定時(shí)彈簧越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度的匝數(shù)越多，k值越小。

x是彈簧的形變量，即彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度。

當(dāng)彈簧無(wú)形變時(shí)（x=0），彈性勢(shì)能為0；當(dāng)彈簧有形變時(shí)（x≠0），彈性勢(shì)能是一個(gè)正值。這個(gè)公式是基于胡克定律推導(dǎo)出來(lái)的，即彈簧的彈力F等于彈簧的勁度系數(shù)k乘以彈簧的形變量x。因此，當(dāng)彈簧被拉伸或壓縮時(shí)，其彈性勢(shì)能就會(huì)增加或減少。

彈簧物理受力分析

一根彈簧，在它下面掛5N重的砝碼時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)了4cm，如果把這根彈簧放在不計(jì)摩擦的水平桌面上，在彈簧兩端用相等的力把彈簧拉伸了8cm，則彈簧每端受到的拉力為（10）牛。

分析：在彈性限度內(nèi)，彈簧長(zhǎng)度的變化量和受到的外力成正比，如果外力為壓力，則壓力與彈簧壓縮的長(zhǎng)度成正比，如果外力為拉力，則拉力與彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度成正比。

一根彈簧，在它下面掛5N重的砝碼時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)了4cm，這意味著當(dāng)彈簧受到拉力等于5牛時(shí)，彈簧可伸長(zhǎng)4厘米，因此如果彈簧伸長(zhǎng)8厘米，則彈簧受到拉力=5?！粒?厘米/4厘米）=10牛。為了保持彈簧的受力能二力平衡，所以當(dāng)彈簧一段受到10牛拉力作用時(shí)，另一端也受到10牛拉力作用。

高中物理彈簧連接體分離問(wèn)題

高中物理含有彈簧的分離臨界問(wèn)題分析，需要掌握住“一個(gè)中心，兩個(gè)基本點(diǎn)”?！耙粋€(gè)中心”就是分離時(shí)兩物體之間沒(méi)有內(nèi)力，“兩個(gè)基本點(diǎn)”就是分離的瞬間兩物體的速度和加速度相同。

根據(jù)兩物體之間沒(méi)有內(nèi)力可以先分析受力比較少的物體，或者是分析加速度方便求解的物體的加速度，然后再根據(jù)加速度相等去分析另外一個(gè)物體的受力，用牛頓第二定律可以求解第二個(gè)物體的受力情況，從而求出彈簧的形變量。2017年海南省高考題的有一個(gè)大題就是考查這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。