Citat:
Ursprungligen postat av c^2
Har lite problem med en uppgift:
En kula med tyngden 30N är upphängd i en spiralfjäder. Den lyfts upp till det läge A, där fjädern nätt och jämnt är ospänd. Sedan släpps kulan och rör sig nedåt. Efter 0.50 m vänder den och börjar röra sig uppåt. I vändläget B är dess fart momentant noll. Luftfriktionen är försumbar.
c) Hur stor är fjäderns kraft på kulan i läge B?
Alright.
Kraften som en fjäder utövar är F=-k*y, där k är fjäderkonstanten och y är fjäderns elongation (utdragning från ospänt läge). Minustecknet anger endast riktningen, som är mot fjäderns fästpunkt.
Vi har här 2 okända, F och k. Behöver alltså ett samband till, som vi finner genom att systemets mekaniska energi bevaras.
Om vi väljer referenspunkten vi mäter höjd ifrån som bottenläget har systemet i släppläget energin: E_1 = mgh = 30*0.5 (kulan rör sig ej)
I bottenläget har kulan den potentiella energi som lagrats i fjädern:
E_2 = k*(y^2)/2 = k/8 (ingen rörelseenergi eller lägesenergi, då kulan här är still och befinner sig i origo i vårt referenssystem)
E_1 = E_2 ger att k=120
Vi har alltså,
F=-k*y=-120*0.5=-60 N