Problem 5.89
หัวข้อ: พลังงานศักย์และพลังงานกล (Potential Energy and Mechanical Energy)
อนุภาคมวล m มีพลังงานคงที่ประกอบด้วย พลังงานจลน์ (K) พลังงานศักย์โน้มถ่วง ) และพลังงานศักย์ยืดหยุ่นของสปริง (U ) โดยมีความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานจลน์ กับ พลังงานศักย์โน้มถ่วง ดังรูปด้านล่าง พลังงานศักย์ยืดหยุ่นของสปริงสูงสุดและต่ำ สุดของอนุภาคดังกล่าวต่างกันเท่าใด? (J) 4.0 K (J) 4.0
คำตอบ
\(U_{s,\max}- U_{s,\min}= 6 J \;\blacksquare\)
\(U_{s,\max}- U_{s,\min}= 6 J \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จากพลังงานของอนุภาคคงที่ \(K + U_{g}+ U_{s}= E; E\) คงที่
\(U_{g}= -K + (E - U_{s})\)
\(\therefore E - U_{s} =\) จุดตัดแกนตั้ง
\(\therefore E - U_{s,\max}= 4.0 J\cdots \cdots (1)\)
และ \(E - U_{s,\min}= 10 J\cdots \cdots (2)\)
\((2) - (1) ; (E - U_{s,\min}) - (E - U_{s,\max}) = 10 - 4.0 J\)
\(U_{s,\max}- U_{s,\min}= 6 J \;\blacksquare\)