يسقط لاعب سيرك كتلته (64kg) دون سرعة ابتدائية من ارتفاع (4m) على فرشة تتألف من 40 نابض متماثل

القوى الخارجية المؤثرة:

w : ثقل البهلوان

نطبق نظرية الطاقة الحركية بين وضعين:

الأول: لحظة سقوط البهلوان دون سرعة ابتدائية (v1=0).

الثاني: لحظة وصول البهلوان إلى الفرشة (v=?).

∆Ek = WF1→2

EK2 – EK1 = WW

½ m.v2 – 0 = m.g.h

v = √2.g.h = √2*10*4

v = 4√5 m/s

EK = ½ m.v2 = ½ *64*80

EK = 2560 J

إن الطاقة الحركية عند الانضغاط الأعظمي معدومة.

حسب مبدأ مصونية الطاقة تتحول كامل الطاقة الحركية للبهلوان إلى طاقة كامنة مرونية تختزنها جملة النوابض.

Ep = 2560 J

Ep = n(½.K.X2)

X2 = 2.Ep/n.k = (2*2560)/(40*200) = 64*10-2

X = 0.8 m

Ep = ½.K.X2 = ½ *200*64*10-2

Ep = 64 J

يستطيل نابض مسافة (4cm) بتأثير قوة شد فيختزن طاقة كامنة مرونية مقدارها (2J) فتكون قيمة ثابت صلابة النابض مساوية.

Ep = 2 J

Ep = ½.K.X2

K = Ep/(½.X2)

K = 2 / (½.(0.04)2)

K = 2500 N/m