พลังงานจลน์ และพลังงานศักย์
พลังงานจลน์ (Kinetic energy , ) คือ พลังงานของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
พิสูจน์
สูตร
พลังงานศักย์ (Potential energy , ) คือพลังงานอันเนื่องมาจากตำแหน่งของวัตถุ
1. พลังงานศักย์โน้มถ่วง (Gravitational potential energy)
ถ้าออกแรงยกวัตถุมวล m ให้ขึ้นไป สูง h
W = FS
W = (mg)h
= mgh
หมายเหตุ
-
H คือ ความสูงจากระดับอ้างอิง ดังนั้น แม้ว่าวัตถุก้อนเดิมอยู่ที่ตำแหน่งเดิมก็อาจมี โน้มถ่วงไม่เท่ากัน ถ้ากำหนดระยะอ้างอิงต่างกัน
-
ถ้ายกของขึ้น งานของแรงโน้มถ่วงเป็น ลบ (F ตรงข้าม S) ถ้ายกของลง งานของแรงโน้มถ่วงเป็น บวก (F ทิศเดียวกับ S)
ดังนั้นเมื่อกลับมาถึงตำแหน่งเดอมงานของแรงโน้มถ่วงลัพธ์จึงเป็นศูนย์
2.
พลังงานศักย์ยืดหยุ่น (Elastic potential energy)
-
เดิมสปริงไม่ยืดไม่หดเรียกตำแหน่งนี้ว่า ตำแหน่งสมดุล ถ้าออกแรงกดหรือดึงสปริงจะพบว่า F S
สูตร
K คือค่าคงที่สปริง (ค่านิจสปริง) หน่วยเป็น N/m
S คือระยะยืดตัวหรือระยะหดตัวจากตำแหน่งสมดุล
-
การหางานในการดึงสปริง W = FS แต่แรงสปริงไม่คงที่ (ขึ้นกับระยะยืดจึงต้องใช้ F เฉลี่ย)
W =
W =
W =
สูตร
ถ้าทานค่าแรงสปริง F = ks