Hvilken energi når du strækker et gummibånd?

Når du strækker et gummibånd, lagrer du potentiel energi i materialet. Denne potentielle energi skyldes, at gummibåndet ikke er i sin ligevægtsposition, og materialet er under stress. Når du slipper gummibåndet, omdannes den potentielle energi til kinetisk energi, og gummibåndet trækker tilbage.

Mængden af ​​potentiel energi lagret i et strakt gummibånd bestemmes af gummibåndets materialeegenskaber, mængden af ​​stræk og tværsnitsarealet af gummibåndet. Gummibåndets materialeegenskaber bestemmer, hvor stift materialet er, og hvor meget det kan strækkes. Mængden af ​​stræk bestemmer, hvor langt materialet er fra dets ligevægtsposition. Tværsnitsarealet af gummibåndet bestemmer, hvor meget materiale der strækkes.

Formlen for den potentielle energi lagret i et strakt gummibånd er:

PE =1/2 k x^2 A

Hvor:

PE er den potentielle energi i Joule (J)

k er fjederkonstanten for gummibåndet i Newtons pr. meter (N/m)

x er mængden af ​​strækning i meter (m)

A er tværsnitsarealet af gummibåndet i kvadratmeter (m^2)

For eksempel, hvis du har en elastik med en fjederkonstant på 100 N/m, stræk den 1 meter, og gummibåndets tværsnitsareal er 0,001 m^2, så er den potentielle energi lagret i gummibåndet ville være:

PE =1/2 (100 N/m) (1 m)^2 (0,001 m^2) =0,05 J

Denne potentielle energi ville blive frigivet, når gummibåndet frigives.