Energía en movimiento armónico simple: ¿dónde se almacena la energía cinética y dónde se encuentra la energía potencial?

Cuando una masa conectada a un resorte está en movimiento armónico simple y en algún lugar entre las posiciones media y extrema, la masa se separa del resorte. Entonces, instantáneamente después de cortar, la masa solo tendrá su energía cinética, ¿verdad? (¿O tendrá energía total cinética + potencial?)

O quiero decir que en un sistema en movimiento armónico simple, la energía cinética se almacena en la masa mientras que la energía potencial siempre se almacena en el resorte. ¿Estoy en lo correcto?

Podría tener una energía potencial siempre que esté a una altura particular sobre el suelo...
Estoy hablando de energía potencial elástica.
La energía potencial elástica se almacena en el resorte... Porque su extensión hace que la energía potencial se almacene...
Tienes razón porque generalmente hablamos de resortes sin masa y obviamente no pueden almacenar energía cinética = 1 2 metro v 2 .
Pero generalmente decimos que la energía de Bob/masa en SHM es constante, lo que significa que decimos que tiene PE.
Pero ese PE en realidad se debe a la virtud de la extensión en la primavera, ¿verdad?
Cierto... @Ava...
Vale la pena hacer este experimento (o, bueno, vale la pena verlo suceder, puede ser un poco aterrador hacerlo para un sistema con una cantidad significativa de energía). Cuando falla el enlace, el resorte está lleno de energía potencial y ahora no está unido a la masa, por lo que se relaja rápidamente y luego se agita mientras disipa la energía.

Respuestas (2)

Tienes toda la razón. La energía potencial elástica siempre se almacena en el resorte. Entonces, ¿por qué el bloque se mueve cuando se comprime aunque no tenga energía?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Consideremos una situación en la que un resorte está comprimido por un bloque (no adjunto). Cuando se comprime, el resorte adquirirá energía potencial elástica dada por

tu i = 1 2 k X 2

Cualquier sistema que adquiera cualquier energía siempre se configurará en una posición tal que tenga energía mínima. Entonces el resorte se moverá hacia su posición de equilibrio. En este proceso el bloque también se mueve ya que está en contacto inmediato con el resorte. Ganando así energía cinética.

El bloque alcanza la velocidad máxima cuando el resorte alcanza su longitud de equilibrio; ese es el punto donde toda la energía almacenada en el resorte se convierte en energía cinética. Y en consecuencia también se sigue la ley de conservación de la energía.

No pregunté por qué se mueve un bloque cuando tiene cero energía...
Sí... Pero también responde a tu pregunta...
No, quiero confirmar que si corto el resorte en la posición donde el bloque tiene KE y PE, ¿cuál será la energía del bloque justo después?
Tendrá su energía cinética.
¿Solo hay KE no PE?
Sí, el bloque solo puede poseer KE, el resorte posee energía potencial y el sistema de bloque de resorte posee KE y PE
El bloque solo puede poseer KE cuando no es parte del sistema cuando está conectado a un resorte, tiene tanto ke como pe..*
Ningún bloque no posee PE cuando forma parte del sistema.

Si bien la masa no se corta del resorte, hay transferencia de energía. Esta es la transferencia de energía potencial a energía cinética de la masa.

Cuando cortes el resorte, el bloque procederá a moverse con la energía cinética que tenía antes. La energía potencial en el resorte no desaparecerá o de alguna manera se transferirá repentinamente a la masa, sino que permanecerá en el resorte. Idealmente, el resorte seguirá oscilando, lo que mantiene esa misma energía. En la práctica, la energía se disipará lentamente hasta que deje de oscilar debido a la fricción y otras fuerzas. Cuando se corta el resorte, la energía potencial no va a ninguna parte, permanece en el sistema de resorte (del que escapó la masa). No hay forma de que la energía se transfiera del resorte a la masa porque la masa ya no está en contacto.

Energía en movimiento armónico simple: ¿dónde se almacena la energía cinética y dónde se encuentra la energía potencial?
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