4 svar
121 visningar
naturnatur1 3204
Postad: 7 jul 2022 22:39

energi och rörelsemängd - medelkraft

Hej! 

Jag har aldrig förstått denna uppgiften som vi fick för någon månad sedan. Uppgiften lyder: 

Veronica hänger en påse med hallon i en spiralfjäder med fjäderkonstanten 1N/cm. Hon bromsar hallonen så att de hänger still. Fjädren har då töjts ut 15cm. Hur stor arbete måste utföras för att töja ut fjädern 15cm? 

Min lösning: 

1. Omvandla fjäderkonstanten till SI-enheter. --> 100N/m

2. 100 gånger 0,15 = 15N

Sedan förstår jag inte varför man ska ta fram medelkraften och multiplicera återigen med längden??

Tack.

Bubo 7356
Postad: 7 jul 2022 22:42

Det är ju inte så jobbigt att töja ut fjädern den första centimetern. Det är mycket jobbigare att töja ut den från 14cm till 15cm.

naturnatur1 3204
Postad: 7 jul 2022 23:10
Bubo skrev:

Det är ju inte så jobbigt att töja ut fjädern den första centimetern. Det är mycket jobbigare att töja ut den från 14cm till 15cm.

Okej, jag är med på ditt resonemang. Men jag har inte riktigt förstått NÄR jag ska använda mig utav medelkraft?? (Ja, när den förmodligen inte är konstant antar jag?) Men finns det en bra förklaring och exempel som jag kan utgå ifrån och tänka på? 

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 7 jul 2022 23:36 Redigerad: 7 jul 2022 23:38

Lägesenergi blir elastisk energi.

Sedan förstår jag inte uppgiften kanske. Ska Veronica dra den ut ytterligare 15 cm? I så fall kan man använda att den elastiska energin i (ideal-)fjädern är proportionell mot töjningen i kvadrat.

D4NIEL 2933
Postad: 8 jul 2022 09:41 Redigerad: 8 jul 2022 10:01

Fjäderkraften är proportionell mot det avstånd man dragit ut fjädern, F=kxF=kx. Det ser ut så här i ett väg xx vs kraft FF diagram:

Som du ser blir det lite krystat att försöka räkna ut en medelkraft för att sedan kunna räkna ut arbetet. Även om man naturligtvis kan låtsas att det är så på grund av det linjära förhållandet.

Istället tycker jag att du ska se arbetet som summan av alla små infinitesimala bidrag av kraften gånger vägen, FdxF\,dx, dvs arean under kurvan , W=FdxW=\displaystyle \int F\,dx. Triangeln med höjden kxk x och basen xx har arean

W=12kx2\displaystyle W=\frac{1}{2}kx^2

Om du tittar i din formelsamling ser du att uttrycket för arbetet WW som lagras i en fjäder redan finns med där.

Svara
Close