
弹性势能的计算公式为:弹性势能 = 弹力做功 = ∫(0至x)kxdx = 1/2 kx²,其中k代表弹性系数,x表示形变量。请注意,此公式仅在弹簧的弹性限度内有效。
弹性势能的产生是由于物体在发生弹性形变时,其内部各部分之间存在弹力相互作用。这种势能随着物体内部相对位置的变化而变化。弹性势能的存在依赖于弹力的作用。
与弹性势能不同,动能是物体由于具有速度而具有的机械能,其计算方法为质量乘以速度的平方再除以2。势能则是物体由于处于某个势能场中的较高位置而具有的机械能,例如重力势能和电势能。在这些情况下,势能表示的是物体在某种场中的位移与其零势能面之间的差异。位移越大,势能的绝对值越高。
物体由于弹性形变而具有的机械能称为弹性势能。例如,当弹簧被压缩或拉伸时,它具有弹性势能,并且有回复至平衡位置的趋势。动能和势能统称为机械能。
在只有重力或系统内弹力做功的系统中,动能和势能的总和保持不变,即机械能守恒。违背这一原理的情况,机械能将不再守恒。