1. Kinetisk energi:
* Definition: Kinetisk energi är rörelsens energi. Det beräknas som 1/2 * mv², där m är massan och v är hastigheten.
* Varför är det alltid positivt:
* massa (m): Mass är alltid en positiv mängd. Det representerar mängden materia i ett objekt.
* hastighet (V): Hastighet är en vektorkvantitet (storlek och riktning). Även om riktningen kan vara negativ är hastigheten (V²) alltid positiv, oavsett riktning.
* Därför kommer 1/2 * mv² alltid att vara ett positivt värde.
2. Potentiell energi:
* Definition: Potentiell energi på en fjäder lagras energi på grund av dess komprimering eller sträckning. Det beräknas som 1/2 * k * x², där k är fjäderkonstanten och x är förskjutningen från jämviktspositionen.
* Varför är det alltid positivt:
* Spring Constant (K): Vårkonstanten är ett mått på vårens styvhet. Det är alltid positivt, eftersom en fjäder alltid motstår deformation.
* förskjutning (x): Förskjutning är en vektorkvantitet. Även om riktningen kan vara positiv eller negativ (sträckt eller komprimerad), är kvadratet för förskjutning (x²) alltid positiv.
* Därför kommer 1/2 * k * x² alltid att vara ett positivt värde.
Nyckelpunkt: Den totala energin av ett massfjädersystem (kinetisk + potential) bevaras också. Detta innebär att summan av kinetisk och potentiell energi förblir konstant, även om de enskilda mängderna kan förändras när massan oscillerar.
Sammanfattningsvis garanterar de grundläggande definitionerna av kinetisk och potentiell energi, i kombination med massa, hastighet, vårkonstant och förskjutning att dessa energier alltid kommer att vara icke-negativa värden.
