Energi & Arbete
"En kula med tyngden 30N är upphängd i en spiralfjäder. Den lyfts upp 0,25m till det läge A, där fjädern nätt och jämt är ospänd. Sedan släpps kulan och rör sig nedåt. Efter 0,5m vänder den och börjar röra sig uppåt. I vändläget B är farten ett ögonblick noll. Luftfriktionen är försumbar.
Hur stor är fjäderns kraft på kulan i läge B?"
Kulans kraft är 30N neråt. Fjäderns kraft är 30N uppåt + sin fjäderkraft.
Hur bör jag tänka för att räkna ut fjäderns totala kraft på kulan?
I startläget håller fjädern kulan i jämnvikt. Dvs fjäderkraften är lika med tyngdkraften där.
I läge A är spiralfjädern ospänd. Då vet vi att fjädern var utsträckt 0,25 m i startläget. Då kan du räkna ut fjäderkonstanten.
Då kan du också räkna ut vad fjäderkraften är i läge B.
Jag har inte lärt mig om fjäderkonstant. Vad är det?
Kraften i fjädern = fjäderkonstant x fjäderns avvikelse från jämviktsläge
Menar du:
Fjäderkonstant = Kraft i fjädern längst upp (0N) / Fjäderns avvikelse från jämnviktsläge (30N)
Eller hur ska jag tänka?
Nej F=kx
Enheten för F är Newton, Enheten för k är Newton/meter, Enheten för x är meter
k = F/x = 50/0,25 =200 N/m
Förlåt det var ju 30 N , inte 50
så k=120 N/m
Fjäderkonstanten beskriver ungefär hur lätt det är att töja ut fjädern. Du måste applicera en större kraft för att dra ut en styvare fjäder en viss sträcka jämfört med när du töjer ut en mindre styv fjäder samma sträcka. Den första fjädern har då en högre fjäderkonstant.
hur skulle man göra för att lösa förändringen av fjäderns energi?
