Med en 50 g massefjeder gennemgår SHM med hyppighed på 0,70 Hz, hvor meget arbejde udføres med at strække 15 cm fra dens ustrakte længde og energi derefter opbevaret foråret?

1. Find fjederkonstanten (K)

* Vi kender frekvensen (F) for SHM og massen (M). Forholdet mellem frekvens, masse og fjederkonstant er:

* f =(1 / 2π) * √ (k / m)

* Løs for k:

* k =(2πf) ² * m

* k =(2π * 0,70 Hz) ² * 0,050 kg

* K ≈ 1,94 N/m

2. Beregn udvidelsen (x)

* Udvidelsen gives som 15 cm, hvilket er 0,15 m.

3. Beregn det udførte arbejde

* Arbejdet med at strække fjederen er lig med den potentielle energi, der er gemt i foråret. Den potentielle energi (PE) i en forår er givet af:

* Pe =(1/2) * k * x²

* Pe =(1/2) * 1,94 n/m * (0,15 m) ²

* Pe ≈ 0,0218 J

Derfor er det arbejde, der udføres med at strække foråret, ca. 0,0218 joules, og dette er også mængden af ​​energi, der er gemt i foråret.