Hur stort arbete har uträttats?
Hej! Jag har fastnat på denna frågan:
I gymmet på skolan finns det en fjäder som används för att stärka armmusklerna. En dag tar Åsa med sig fjädern till fysiklektionen. Tillsammans med läraren undersöker Åsa fjädern. De kommer fram till att det behövs en kraft på 85 N för att dra ut fjädern 2,5 dm.
b) Hur stort arbete har de uträttat när de dragit ut fjädern 2,5 dm?
Jag har räknat ut fjäderkonstanten till 340 N/m vilket stämmer men kan inte få rätt svar på det arbete som de uträttar...
Jag tänkte att formeln W = F * s skulle funka med fick fel svar då.
Tack på förhand!
Arbetet är kraft gånger sträcka, men, i fallet fjäder är inte kraften konstant utan den ökar med ökande belastning.
Eftersom kraften beror linjärt av sträckan på en fjäder är den i fjädern lagrade energin och därmed också arbetet som utförts när man spände den
0,5*kx^2
där k är fjäderkonstanten och x sträckan man tryckt ihop fjädern.
Det krävs 85N för att dra ut fjädern 2.5dm, men det betyder inte att det krävs att 85N appliceras "under hela utdragningen". Att dra ut fjädern till 1dm kräver 0.1*340=32N, att dra ut fjädern till 2dm kräver 0.2*340=68N.
Dvs 85N behöver inte verka under hela sträckan, och du kan då inte heller räkna arbetet som W=85s
Har du någon aning om hur du skulle kunna göra istället?
Jag är inte van vid den formel som visas av Ture... Har inte koll på någon annan heller så lite mer ledtrådar hade varit snällt!
Du uträttar ett arbete W=F*s om du drar en låda över ett skrovligt golv med konstant kraften 85N sträckan 2.5dm.
Men i fallet med fjädern så vore det som att det blev tyngre och tyngre att dra lådan över golvet, ju längre du drar den. Kraften som krävdes i början var ingen, när du dragit halvvägs 1.25dm var 42.5N, när du kommit hela vägen 2.5dm var 85N.
Kan du hålla med om att du utförde ett mindre arbete i andra fallet?
