8 svar
486 visningar
sampledragon5 behöver inte mer hjälp
sampledragon5 497
Postad: 1 feb 2021 12:40 Redigerad: 1 feb 2021 13:36

Fjäderkraft förklaring

Hej! Är fjäderkraften den resulterande kraften? Jag trodde att det var den kraft som är riktad mot jämviktsläget. Brukar man inte skriva fjäderkraften som Ffj? För i uppgift 17.7 fråga a och c så är väll fjäderkraften riktad mot jämnviktsläget men varför är fjäder kraften inte det på uppgift 17.9? Tack på förhand :)

SaintVenant Online 3936
Postad: 1 feb 2021 21:03

Nej, fjäderkraften är kraften i fjädern som beskrivs av Hookes lag:

F=kxF = kx

Detta betyder att fjäderkraften kan vara riktad alltid uppåt om svängningen sker nedanför det som motsvarar x=0x=0 i ovan ekvation. Föreställ dig att du har en fjäder och hänger en väldigt tung vikt i den. Fjädern kommer dras ut långt och kommer svänga kring jämviktspunkten där kxjmv=mgkx_{jmv} = mg om du sätter den i svängning. Om amplituden på denna svängning är lägre än xjmvx_{jmv} kommer fjäderkraften alltid vara riktad uppåt.

sampledragon5 497
Postad: 6 feb 2021 19:58

Tack för svaret!!!! Om en vikt hänger på en fjäder och jag skulle ta upp vikten medan den hänger på fjädern, vilken riktning har då fjäderkraften? Borde den inte vara riktad neråt för jämviktsläget ligger neråt ? 

sampledragon5 497
Postad: 6 feb 2021 19:59

På bilden, första ritningen, så äger det exemplet som jag skev ovan rum. Varför är fjäderkraften riktad uppåt? 

PATENTERAMERA 5987
Postad: 6 feb 2021 20:42

Den resulterande kraften - tyngdkraft plus fjäderkraft - är riktad mot jämviktsläget.

I jämviktsläget tar fjäderkraft och tyngdkraft ut varandra.

Om svängningens amplitud kring jämviktsläget är a så är fjäderkraften i den högsta punkten

Ffj = mg - ka.

Ett positivt värde betyder kraft uppåt, ett negativt kraft nedåt. Som du ser beror riktningen på storleken på svängningens amplitud a.

På motsvarande sätt är fjäderkraften i den lägsta punkten

Ffj = mg + ka. Denna är alltid riktad uppåt.

sampledragon5 497
Postad: 6 feb 2021 20:57

Tack för ett utvecklat svar ! Är fjäderkraften alltid i motsatt riktning av tyngdkraften? 

PATENTERAMERA 5987
Postad: 6 feb 2021 21:08

Nej, det kan man inte säga. Så länge som du drar ut fjädern så är fjäderkraften riktad uppåt. Men om du trycker ihop fjädern så blir fjäderkraften riktad nedåt, vilket alltså kan hända om svängningens amplitud är tillräckligt stor. Tyngdkraften är alltid riktad nedåt, förstås.

sampledragon5 497
Postad: 6 feb 2021 21:19

Förlåt för att jag ställer så många frågor det där med när fjädern tycks upp har alltid förvirrat mig. Vad är skillnaden på bilden jag har bifogat och om jag skulle trycka ihop en fjäder? Varför är riktningen olika på dessa scenarion? Tack ännu en gång för hjälpen !!!

PATENTERAMERA 5987
Postad: 6 feb 2021 23:26

En fjäder har en ospänd längd l, dvs den längd som fjädern har om du du inte drar eller trycker på fjädern utan bara låter den vara. Om fjäderns längd ändras från denna längd så reagerar fjädern med en kraft som vill föra fjädern tillbaka till den ospända längden.

Så om du drar ut en fjäder (från ospänt läge) så vill fjädern dra ihop sig. Om du istället trycker ihop fjädern så reagerar den med en kraft som tenderar att expandera fjädern.

Svara
Close