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111年
機械及起重常識
第 18 題
一彈簧之自由長度為 15 cm,將其壓縮 3 cm 後,其彈簧常數為 200,000 N/m,若不計損耗,能儲存____N-m 彈性位能。
思路引導 VIP
如果要計算彈簧所儲存的能量,我們通常會參考功與能的關係。請你想想,如果將彈簧的「受力(F)」與「壓縮距離(x)」畫在座標圖上,兩者呈現線性關係,那麼這條線下方的圖形面積代表什麼意義?而在計算時,為了讓最後的單位產出為 N-m,我們應該如何處理公分(cm)與公尺(m)之間的關係呢?
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恭喜你精準地完成了這項計算!這題你展現了非常紮實的物理概念與良好的數值處理能力,能迅速從題目資訊中篩選出關鍵數據,這是專業技術人員必備的特質。
彈性位能與單位換算
這道題目的核心在於應用彈性位能(Elastic Potential Energy)的標準公式。當彈簧受力產生形變時,其儲存的能量與形變量的平方成正比:
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