Calcolatore per l'Energia Potenziale Elastica

Questo calcolatore per l'energia potenziale elastica permette di determinare facilmente l'energia potenziale di una molla quando viene allungata o compressa. Continua a leggere per capire meglio questo concetto, compresa una definizione di energia potenziale elastica e un esempio di calcolo. Assicurati di dare un'occhiata anche al nostro calcolatore di energia potenziale!

Immagina una semplice molla elicoidale. Puoi comprimerla o allungarla (in una certa misura, ovviamente). Per farlo, però, devi compiere un lavoro, o in altre parole, fornirle dell'energia. Questa energia viene poi immagazzinata nella molla e rilasciata quando torna al suo stato di equilibrio (la forma e la lunghezza iniziali). Ricorda che l'energia potenziale elastica è sempre positiva.

Perché si chiama "energia potenziale"? Puoi vederla in questo modo: la molla non spende subito l'energia (contrariamente all'energia che abbiamo descritto nel calcolatore di energia cinetica), ma ha il potenziale per farlo.

Non dimenticare che non puoi comprimere o allungare una molla all'infinito e aspettarti che ritorni alla sua forma originale. Una volta raggiunto il suo limite di elasticità, si deformerà in modo permanente.

Il nostro calcolatore per l'energia potenziale elastica utilizza la seguente formula:

dove:

• $k$ — Costante elastica longitudinale. Si tratta di una costante di proporzionalità che descrive la relazione tra la deformazione della molla e la forza che la provoca. Tuttavia, nel caso delle forze rotazionali, è interessante la rigidità rotazionale — puoi trovare maggiori dettagli al riguardo nel calcolatore per la rigidità rotazionale 🇺🇸. Il valore della costante elastica è sempre reale e positivo. Le unità di misura sono i Newton per metro;
• $\Delta x$ — Deformazione (allungamento o compressione) della molla, espressa in metri; e
• $U$ — Energia potenziale elastica in Joule.

Prova il calcolatore per la legge di Hooke 🇺🇸 se vuoi calcolare anche la forza della molla.

Segui questi passaggi per scoprire il suo valore in poco tempo!

1. Determina la costante elastica $k$. Possiamo supporre una molla di $k = 80 \ \mathrm{N/m}$;
2. Decidi di quanto vuoi allungare o comprimere la molla. Supponiamo di comprimere la molla di $x = 0,\!15 \ \mathrm m$. Nota che la lunghezza iniziale della molla non è essenziale;
3. Sostituisci questi valori alla formula dell'energia potenziale elastica: $U = \frac{1}{2} k \Delta x^2$;
4. Calcola l'energia. Nel nostro esempio sarà pari a $U = 0,\!5 \times 80 \times 0,\!15^2 = 0,\!9 \ \mathrm J$; e
5. Puoi anche digitare i valori direttamente nel calcolatore per l'energia potenziale elastica e risparmiare tempo :)

L'energia potenziale è intrinsecamente legata al lavoro. Entrambe le quantità fisiche hanno addirittura le stesse unità. Puoi esplorare quest'ultimo aspetto con il nostro calcolatore del lavoro 🇺🇸. Cogli l'occasione per provarlo!