Ein Massenblock Gleiten auf einer glatten horizontalen Oberfläche mit einer Geschwindigkeit entspricht der horizontalen Feder der Federkonstante mit Wand befestigt. Finden Sie die maximale Kompression der Feder.
Warum wird das Wort Maximum verwendet, um die Kompression zu beschreiben? Wie unterscheidet es sich beispielsweise von der minimalen Komprimierung?
Die Kompression einer Feder selbst impliziert, dass sie maximal ist, denn wenn nicht, kann KEINE Kompression auftreten, da dies bedeuten würde, dass das v des Blocks 0 ist.
Damit meint der Autor des Problems, was die größte Kompression in der Feder ist, bevor die gesamte kinetische Energie des Blocks in elastische potentielle Energie umgewandelt wird. Die offensichtliche Antwort auf die minimale Komprimierung ist (der Zustand, in dem sich die Feder in ihrer mittleren Position befindet). Sie liegen falsch, wenn es nicht die maximale Kompression wäre, dann wäre die Geschwindigkeit der Masse nicht Sie können sehen, dass es ziemlich offensichtlich ist, dass die Gesamtenergie des Systems zwischen dem EPE und dem KE geteilt wird. Anfangs ist es rein kinetischer Natur, aber es muss einen Moment geben, in dem es rein elastisch ist und in diesem Moment als. Die potenzielle Energie von Spring ist somit muss maximal sein.
Die maximal mögliche Kompression der Feder erfolgt, wenn die gesamte kinetische Energie der Masse in der Feder als elastische potentielle Energie gespeichert ist – deshalb ist dieser Punkt im Weg der Masse besonders. Dieser Punkt tritt auf, wenn die Feder die Masse vollständig zum Stillstand gebracht hat.
An diesem Punkt ist die in der Feder gespeicherte Energie wobei k die Federkonstante und x die Kompression ist. Dies entspricht der kinetischen Energie der Masse, bevor sie auf die Feder trifft, also wobei m die Masse und v die Geschwindigkeit ist.
Achte beim Aufstellen der Gleichung auf Einheiten.
Benutzer227513
Hischam
Biophysiker