energiomvandling(fysikproblem)

Trädvy Permalänk
Medlem
Registrerad
Maj 2004

energiomvandling(fysikproblem)

"En kula med tyngden 30N är upphängd i en spiralfjäder. Den lyfts upp 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 i ett ögonblick noll. Luftfriktionen kan försummas."

Hur stor är fjäderns kraft på kulan i läge B??

Pluggar lite fysik nu på sommaren så man inte glömmer bort för mycket.. Har dock lite problem med denna uppgift...
Jag föreställer mig att lägesenergin omvandlas till rörelse och sedan blir elastisk energi i fjädern eller nåt i den stilen... Men då borde ju kraften vara 30N?? Fast kraften blir väl större o större?? Hur gör man egentligen?? Nån som vet??

Edit: det står 60N i facit

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Botkyrka, Stockholm
Registrerad
Jul 2001

Nej, det är ganska enkelt.
Jag minns inga fysiska detaljer men jag kan förklara poängen.

När kulan hänger i fjädern har den 0N, kulan påverkar 30N neråt och fjädern 30N uppåt, summa 0N.

När du släpper kulan från läget där fjädern precis är ospänd och ner blir fallkraften 30N som läggs till kulans tyngd på 30N, summa 60N.

Jag förklarar säkert helt fel men så är principen iaf.
Om jag inte minns helt tokigt, var några år sen nu.

Trädvy Permalänk
Medlem
Registrerad
Maj 2004

Tack för snabbt o klart svar! Låter rimligt..
Men varför vänder inte kulan tidigare om den påverkar av 60N?? Lär ju inte vara så mycket mindre när den fallit 0.4m..
Köper ditt resonemang.. Men vill räta ut alla frågetecken..:)

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Linköping
Registrerad
Jul 2001
Citat:

Ursprungligen inskrivet av Kilroy
Nej, det är ganska enkelt.
Jag minns inga fysiska detaljer men jag kan förklara poängen.

När kulan hänger i fjädern har den 0N, kulan påverkar 30N neråt och fjädern 30N uppåt, summa 0N.

När du släpper kulan från läget där fjädern precis är ospänd och ner blir fallkraften 30N som läggs till kulans tyngd på 30N, summa 60N.

Jag förklarar säkert helt fel men så är principen iaf.
Om jag inte minns helt tokigt, var några år sen nu.

Nej, det där är fel, vad är fallkraft? Du börjar rätt däremot.

När fjädern är ospänd så är enda kraften på kulan den från gravitation. Kraften nedåt i högsta läget är alltså 30N. En fjäder brukar ha en linjär ökning av kraften beroende på hur mycket den har sträckts. Det ger att när kulan befinner sig längst ner, i andra ändläget på banan, så har den dubbla kraften från fjädern jämfört med när den är i mitten på banan. I mitten, eftersom vi har en symmetrisk svängning, så måste kraftsumman vara 0N, vilket ger att kraften från fjädern tar ut kraften från gravitationen. Fjäderkraften vid mitten är alltså 30N, vilket ger att kraften längst ner, i punkt B, är 60N från fjädern, riktat uppåt.

Ett enklare tankesätt kan vara att kraftsumman i ändlägena måste vara lika stor fast motriktat eftersom det är en symmetrisk rörelse. Alltså måste kraftsumman på kulan i lägsta punkten, punkt B, vara 30N uppåt eftersom den är 30N nedåt i högsta punkten. Gravitationskraften, som ger 0N nedåt, finns i båda punkterna och alltså måste fjäderkraften ändras så att vår slutsats om symmetrin stämmer. Den måste alltså ta ut gravitationskraften och lägga till 30N uppåt i punkt B, vilket ger en total fjäderkraft på 60N.

Bureaucracy expands to meet the needs of the expanding bureaucracy. - Oscar Wilde
If the answer to any question requires a leap of faith, is it really an answer at all?
"Reason is not automatic. Those who deny it cannot be conquered by it." - Ayn Rand

Trädvy Permalänk
Medlem
Plats
Botkyrka, Stockholm
Registrerad
Jul 2001

Ah, fan, jag tyckte väll det var något som inte kändes rätt!
Bra.