ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة طاقة وضع النابض

نابض ثابته 200 نيوتن/م مشدود 0.1 م يخزّن 1 جول من الطاقة المرنة. أدخل الصلابة ومقدار الشد أو الضغط لتحصل على الطاقة المخزّنة، وهي طاقة النابض لا طاقة الجاذبية. مجانًا في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

ثابت النابض: 200
X: 0.1

تحصل على

طاقة الوضع: 1 J
الدقة: 10

تجد حاسبة طاقة وضع النابض هذه الطاقة المرنة المخزَّنة في نابض مثالي يخضع لقانون هوك عندما تعرف ثابت النابض ومقدار استطالته أو انضغاطه من طوله غير المشدود. التعريف هو الصيغة المغلقة PE تساوي نصف k مضروبة في x تربيع، وهو النموذج التمهيدي القياسي المستخدَم في واجبات الميكانيكا ومسائل حفظ الطاقة وفحوص الهندسة الأولية للنوابض الخطية. عندما يُعطى ثابت النابض بالنيوتن لكل متر والاستطالة بالمتر، تُذكر النتيجة بالجول؛ ويعمل أي زوج متسق من قوة لكل طول وطول بالطريقة نفسها. صلابة صفرية أو إزاحة صفرية صالحتان وتعطيان طاقة وضع مرنة صفرية؛ ويعني امتداد سالب انضغاطًا وينتج PE مماثلة للاستطالة الموجبة المساوية بسبب التربيع؛ ويُرفض ثابت نابض سالب لأنه ليس له معنى فيزيائي لنابض إرجاعي مستقر في هذا النموذج. المحرك حساب حتمي بالكامل: بلا اتصال بالشبكة وبلا أخذ عينات وبلا اختصارات مرتبطة بالتاريخ.

ما معنى طاقة وضع النابض وما الذي يحتويه الرد

في الميكانيكا الكلاسيكية، يخزّن نابض خطي مثالي يطيع قانون هوك طاقة وضع مرنة عندما يُزاح طرفه الحر عن الطول غير المشدود. مع ثابت نابض k وإزاحة x مقاسة من ذلك طول التوازن، تكون الطاقة المخزَّنة PE تساوي نصف k مضروبة في x تربيع. ثابت النابض هو الصلابة: القوة لكل وحدة استطالة في النظام الخطي.

يمكن أن تكون الإزاحة استطالة (x موجبة) أو انضغاطًا (x سالبة)؛ ولأن الطاقة تعتمد على x تربيع، فإن إشارة الإزاحة لا تغيّر مقدار الطاقة المخزَّنة عند |x| معطاة. الطاقة المرنة ليست قوة النابض اللحظية نفسها ولا الشغل المنجَز بالفعل على طول مسار معين عند وجود احتكاك أو قوى أخرى: تحت النموذج المثالي هي متغير حالة للاستطالة الحالية. تشمل حالات الرفض غياب k أو x، والقيم غير المنتهية، والقيم الأكبر من السقوف الموثّقة، وأي ثابت نابض سالب، لأن k سالبة غير مقبولة في هذه الحاسبة.

أين تُستخدم طاقة وضع النابض في الدراسة والتصميم والبرمجيات

يواجه الطلاب PE تساوي نصف k x تربيع عندما يقدّم كتاب مدرسي طاقة قانون هوك، أو عندما تسأل مسألة حفظ عن مقدار الطاقة الحركية الظاهرة بعد إطلاق نابض لاستطالة معروفة، أو عندما تعطي مسألة مسابقة k وx وتطلب PE المرنة دون تفاضل. ويستطيع المعلمون توليد مفاتيح إجابة مسبقًا لقيم صلابة واستطالة معتدلة دون الوثوق بتطبيقات حاسبة مبهمة تبدّل الوحدات بصمت أو تخلط القوة بالطاقة.

ويستدعي المطورون العقد نفسه من نصوص برمجية لتوليد متجهات اختبار حتمية لعروض فيزياء الألعاب، ولتطبيع معطيات النابض التي يُدخلها المستخدم قبل رسم طاقة، أو لتلبية متطلبات تحديات برمجية تفرض جولات بدل رسم تقريبي. وتستخدم الفحوص الميكانيكية الأولية للمنتجات PE تساوي نصف k x تربيع عندما تُعرف فقط الصلابة الخطية وشوط تصميم قبل نمذجة النوابض غير الخطية أو الديناميكا متعددة المحاور. اجمعها مع مساعدات طاقة الوضع الثقالية أو قوة النابض عندما تحتاج ميكانيكا ذات صلة، ومع نقاط نهاية رياضية أخرى عند بناء مختبر صغير من حاسبات فيزياء مجانية وحتمية.

حالات الاستخدام

فحوص الواجبات والمختبر

احسب PE = ½kx² من ثابت النابض والاستطالة قبل تصحيح أوراق العمل أو المقارنة بموازين الطاقة.

ثوابت اختبار حتمية

ولّد قيم طاقة وضع مرنة قابلة لإعادة الإنتاج لاختبارات الوحدات وعروض فيزياء الألعاب وتأكيدات التكامل المستمر على PE = ½kx².

برمجيات التدريب والتدريس

طبّع ثابت النابض والإزاحة اللذين يُدخلهما المستخدم إلى PE للدروس التفاعلية ومساعدات الخطوات.

الأسئلة الشائعة

ما الصيغة المستخدَمة لطاقة وضع النابض؟

طاقة وضع النابض المرنة PE = ½ · k · x²، حيث k ثابت النابض وx الاستطالة أو الانضغاط من الطول غير المشدود. مع مدخلات النظام الدولي (N/m وm)، الوحدة جول (J).

ماذا يحدث إذا كان ثابت النابض سالبًا؟

لا يُقبل ثابت نابض سالب لأن PE = ½kx² ليس لها معنى معياري ل k سالبة في هذه الحاسبة.

هل يمكن أن تكون الاستطالة x سالبة؟

نعم. تعني x السالبة انضغاطًا من الطول غير المشدود. ولأن الطاقة تعتمد على x²، فإن PE متطابقة ل +x و−x بالمقدار نفسه. x الصفرية تعطي PE صفرية لأي k منتهية.

هل هذا هو نفسه طاقة الوضع الثقالية؟

لا. طاقة الوضع الثقالية قرب g ثابتة هي m·g·h. تحسب هذه الأداة الطاقة المرنة المخزَّنة في نابض خطي (½kx²). استخدم الحاسبة الثقالية عندما تحتاج الكتلة والارتفاع وg.

كم طاقة يخزّن نابض ثابته 200 نيوتن/م مشدود 0.1 م؟

يخزّن 1 جول. الطاقة تساوي نصف الثابت مضروبًا في مربع الإزاحة، فمع 200 نيوتن/م و0.1 م تكون النتيجة 1 جول. والضغط بالمسافة نفسها يعطي القيمة نفسها.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"k":200,"x":0.1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "k": 200,
    "x": 0.1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "k": 200,
    "x": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"k":200,"x":0.1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"k":200,"x":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/spring-potential-energy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "k": 200,
  "x": 0.1
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.spring_potential_energy",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الحدود

`max_abs_k`	1000000000000000
`max_abs_x`	1000000000000000

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

استخدمها مجانًا في المتصفح للواجبات والتحضير للمختبر وفحوص التصميم، أو استدعِ واجهة برمجة التطبيقات (API) بتكلفة $0.002 لكل طلب ناجح عندما تحتاج إلى ثوابت طاقة وضع مرنة قابلة لإعادة الإنتاج في التكامل المستمر أو برمجيات التدريس أو العروض التعليمية التي يجب ألا تبتكر خطوات فاصلة عائمة يدويًا.

ما معنى طاقة وضع النابض وما الذي يحتويه الرد

تُعيد هذه الحاسبة المدخلات المطبَّعة k وx، وpe المحسوبة، والدقة المستخدمة، ووسم طريقة spring_potential_energy، وتذكيرًا موجزًا بالصيغة، وتلميح وحدة J للمدخلات النظام الدولي. k أو x صفريان صالحان ويعطيان PE صفرية عندما يكون العامل الآخر منتهيًا. لا يوجد تكامل عددي لقانون قوة غير خطي، ولا اختزال شبكة نوابض متعددة، ولا أخذ عينات مونت كارلو: فإما يحسب المحرك نصف k x تربيع ضمن النطاق الرقمي المدعوم، أو يرفض الإدخال برمز invalid_input. إن احتجت إلى طاقة وضع ثقالية m g h، أو قوة نابض F تساوي k x، أو دور توافقي بسيط، فاستخدم تلك الأدوات المخصصة؛ إذ لا تجيب هذه الصفحة إلا عن طاقة وضع النابض المرنة من k وx بمخرجات رقمية ثابتة تناسب أوراق العمل واختبارات الوحدات ومستهلكي واجهة برمجة التطبيقات (API) الذين يجب ألا يبتكروا خطوات رمزية.

كيف يُقرأ ثابت النابض والاستطالة وكيف تبقى PE قابلة لإعادة الإنتاج

الصلابة الصفرية مسموح بها وتعيد PE صفرية. يمكن أن تكون الاستطالة موجبة أو صفرًا أو سالبة؛ والقيم السالبة تعني انضغاطًا من الطول غير المشدود وتنتج PE مماثلة للمقدار الموجب المساوي بسبب التربيع، وهذا مقصود لمسائل النوابض ثنائية الاتجاه. تُقبل إشارة الجمع البادئة الاختيارية والصيغة العلمية في السلاسل الرقمية عندما تُحلَّل كأعداد عشرية منتهية؛ أما المسافات الداخلية والرموز غير الرقمية فتُرفض. الحقل المفضَّل لثابت النابض هو k، لكن الأسماء البديلة spring_constant وstiffness وK مقبولة أيضًا، بحيث يمكن لجداول البيانات وسلاسل الاستعلام والنماذج المكتوبة إعادة استخدام العقد نفسه. يجب أن يكون ثابت النابض منتهيًا وغير سالب: تفشل القيمة السالبة برمز invalid_input برسالة تسمّي الحقل وتوضح أن PE تساوي نصف k x تربيع غير معرَّفة لثابت نابض سالب في هذه الحاسبة، حتى لا تتحول خلية خاطئة إلى نتيجة عبثية صامتة. الحقل المفضَّل للإزاحة هو x، بأسماء بديلة extension وdisplacement وdelta_x وX. الحقل الاختياري precision، بأسماء بديلة decimals وdp، يحدد عدد الخانات العشرية المعروضة للمخرجات الرقمية، وقيمته الافتراضية عشرة وحده الأقصى خمسة عشر حتى تبقى ملفات JSON المرجعية ثابتة. اجمع بين التشغيل المجاني في المتصفح على هذه الصفحة وواجهة برمجة التطبيقات (API) المدفوعة عندما تحتاج إلى النتيجة الرياضية ذاتها داخل خط أنابيب آلي دون إعادة برمجة صيغة طاقة النابض بنفسك.

أين تُستخدم طاقة وضع النابض في الدراسة والتصميم والبرمجيات

وتستخدم أدوات التعليم نقطة النهاية عندما يكتب المتعلم ثابت نابض واستطالة ويجب أن تعرض الواجهة الجول. في هذه الصفحة يعمل كل شيء داخل متصفحك بالكامل؛ وعبر واجهة برمجة التطبيقات (API) يكلّف كل استعلام ناجح $0.002، ولا تُفرض رسوم على التحقق الفاشل، ولا يُخزَّن شيء بعد إعادة الرد. هذا الفصل — استكشاف تفاعلي مجاني وواجهة برمجة تطبيقات مدفوعة مطابقة له — يوافق بقية فئة A من فهرس KIT، ويتيح لك الانتقال من عرض توضيحي في الصف إلى خط أنابيب آلي دون تغيير النتيجة الرياضية.

أسئلة تقنية

كم تكلّف حاسبة طاقة وضع النابض؟

هي مجانية في متصفحك على هذه الصفحة. وعبر واجهة برمجة التطبيقات (API) يكلّف الطلب الناجح $0.002؛ ولا تُفرض رسوم على المدخلات غير الصالحة.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ما معنى طاقة وضع النابض وما الذي يحتويه الرد

أين تُستخدم طاقة وضع النابض في الدراسة والتصميم والبرمجيات

حالات الاستخدام

فحوص الواجبات والمختبر

ثوابت اختبار حتمية

برمجيات التدريب والتدريس

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الحدود

الأخطاء

ملاحظات تقنية

ما معنى طاقة وضع النابض وما الذي يحتويه الرد

كيف يُقرأ ثابت النابض والاستطالة وكيف تبقى PE قابلة لإعادة الإنتاج

أين تُستخدم طاقة وضع النابض في الدراسة والتصميم والبرمجيات

أسئلة تقنية

شكرًا