弹性势能, SPM Physics Glossary

释义

弹簧或弹性物体在被拉伸或压缩时储存的能量。

弹性势能是弹簧或弹性物体被拉伸或压缩时储存的能量。它等于所施加的力所做的功，只要胡克定律成立，就由 E = ½ F x = ½ k x² 给出，单位为焦耳（J）。

在力–伸长量图像上，它是直线下方的面积。

例如，弹簧常数为 200 N m⁻¹ 的弹簧伸长 0.10 m，储存的能量为 E = ½ × 200 N m⁻¹ × (0.10 m)² = 1.0 J。释放时，这份储存的能量可以转化为物体的动能。

别把弹性势能与动能搞混。弹性势能因变形而储存，取决于伸长量；动能取决于运动和速率。

它也不同于重力势能，后者取决于高度。三者都以焦耳（J）为单位。

在试卷二中，这通常用“计算…”（用 ½ k x² 或力–伸长量图像下的面积）来提问，或在弹簧释放时用“解释能量变化”来提问。要写出伸长量的平方，并让答案保留焦耳（J）。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

弹性势能的公式是什么？

E = ½ F x，只要胡克定律成立就等于 ½ k x²，答案以焦耳（J）为单位。

如何从图像求弹性势能？

它是力–伸长量图像到所选伸长量为止下方的面积。

弹簧释放时储存的能量会怎样？

它可以被转移，例如转化为被弹簧推动物体的动能，总能量保持守恒。