هنگامي كه يك فنر (يا جسم كسشان) را فشرده يا ميكشيم، بايد كار انجام دهيم. كار انجام شده
توسط اين مرد غارنشين به چه چيزي تبديل ميشود؟
واضح است كه اين كار به صورت يك انرژي در فنر ذخيره ميشود. نام اين انرژي، انرژي
پتانسيل كشساني ميباشد، كه با رها كردن فنر يا جسم كشساني اين انرژي آزاد ميشود. براي
تاييد، كمي تير و كمان بازي كنيد!
واضح است كه هرچه فنر بيشتر كشيده يا بيشتر فشرده شود، انرژي پتانسيل كشساني درآن
بيشتر است و زماني كه درست در نقطه تعادل خود قرار دارد، ( يعني نه كشيده است و نه )فشرده
انرژي پتانسيل كشساني در آن حالت صفر است.
تصوير زير اين امر را به قشنگي نشان دهد.
ستون قهوهاي رنگ، بيانگر ميزان انرژي پتانسيل كشساني فنر است. خوب دقت كنيد كه
كجاها بيشترين مقدار را دارد و در كجا صفر است. در اين حالت نيز ميتوان گفت كاري كه
براي كشيدن يا فشردن فنر (با تندي ثابت انجام ميدهيم) به صورت انرژي پتانسيل كشساني در
فنر ذخيره ميشود.
قابل ذكر است كه نيروي فنر متغيّر است، يعني هنگاميكه شروع به كشيدن يا فشردن فنر
ميكنيم به مرور زمان بايستي براي ادامه اين عمل نيروي بيشتري را وارد كنيم. نيروي فنر (در
هنگام باز و بسته شدن) متناسب جابجايي آن است، در نتيجه در محاسبه كار بايد از روش
ديگري بهره جست. اين موضوع در فيلم زير آمده است. (البته اگر نفهميديد اشكالي ندارد)
محاسبه نيروي متغيّر و در نتيجه ارايه يك رابطه كمي براي محاسبه انرژي پتانسيل كشساني فنر
را به سالهاي بالاتر ارجاع ميدهيم.
|
|