الطاقة الميكانيكية لمنظومة الجسم والنابض (Mechanical Energy for Block – Spring System)
أن كلمة منظومة (System) تعني ارتباط جسمين او اكثر بحيث يكونون وحدة واحدة. وهنا سوف نوضح أربعة أوضاع لحساب الطاقة الميكانيكية لمنظومة الجسم والنابض كما في الشكل (1-1).
الشكل (1-1)
الحالة (1): تمثل جسم يتحرك بسرعة (vi) باتجاه نابض في حالة استقرار دون أن يلامسه. الطاقة الميكانيكية للمنظومة تساوي مجموع الطاقة الميكانيكية للجسم والنابض:
علماً ان ubody = 0 لأن الجسم يتحرك على المحور السيني (لا يوجد تغير في الإحداثيات الصادية).
كما أن : us = 0 حيث النابض لم يتعرض لضغط او سحب (النابض يتملك طاقة وضع فقط ولا يتملك طاقة حركية أبداً، أي أن Ks = 0).
الحالة (2): الجسم يصطدم ويستمر بالضغط عليه مما يولد طاقة وضع داخل النابض ، us = ½ kx2 ، حيث x تمثل مقدار إزاحة النابض عن نقطة الاستقرار. وبذلك تكون الطاقة الميكانيكية للمنظومة تساوي:
حيث ubody = 0.
الحالة (3): الجسم يولد اكبر ضغط على النابض ثم يتوقف عن الحركة (v = 0)، وبذلك تكون الطاقة الميكانيكية للمنظومة تساوي :
حيث : Kbody = 0 ، ubody = 0
الحالة (4): النابض يدفع الجسم بعيداً عنه بسرعة أولية (vi) بسبب قوة إرجاع النابض وبعدها يعود النابض إلى وضع الاستقرار، وبذلك تكون الطاقة الميكانيكية مساوية إلى:
