פיסיקה 1מ, שימור אנרגיה

[ohad]

http://i.imm.io/17uOM.png

 

http://i.imm.io/17uOX.png

 

לשאלה הראשונה השתמשתי בשקול כוחות שווה ל0 ויצא:

http://www.codecogs.com/gif.latex?%5Cboxed%7Bx_%7B1%7D=%5Cfrac%7Bm_%7B1%7Dg-kx_%7B0%7D%7D%7B-k%7D=x_%7B0%7D-%5Cfrac%7Bm_%7B1%7Dg%7D%7Bk%7D%7D

(מכאן גם ברור שהקפיץ מכווץ כצפוי)

 

הבעיה לגבי השאלה השנייה:

1. כאשר הקפיץ מכווץ (או מתוח) הקפיץ פועל על שתי המסות במידה שווה נכון?

2. בהנחה שכן, האנרגיה בהתחלה היא רק מהקפיץ על שתי המסות + האנרגיה הפוטנציאלית של העליונה?

3. מה המצב בסוף (רגע לפני ההתרוממות)? המסה העליונה נעה? מופעל עליה כח מהקפיץ?

4. כתוב לשים לב לכח הנורמל, ברור שהוא מתאפס ברגע השחרור, מה זה רלוונטי?

 

בקיצור יש לי פה כיוונים, אבל מבולגנים... אם מישהו יכול לעשות קצת סדר...

תודה!

[ohad]

http://i.imm.io/17v1F.png

[אודי]

0. פה הייתה טעות.

1. נכון.

2. נכון.

נערך בתאריך מאי 27, 2013 - על-ידי אודי

[ohad]

לגבי 0 בינתיים:

זה ה"פיתוח" שלי -

http://www.codecogs.com/gif.latex?-m_%7B1%7Dg-k(x_%7B1%7D-x_%7B0%7D)=0

http://www.codecogs.com/gif.latex?-kx_%7B1%7D=m_%7B1%7Dg-kx_%7B0%7D

http://www.codecogs.com/gif.latex?%5Cboxed%7Bx_%7B1%7D=%5Cfrac%7Bm_%7B1%7Dg-kx_%7B0%7D%7D%7B-k%7D=x_%7B0%7D-%5Cfrac%7Bm_%7B1%7Dg%7D%7Bk%7D%7D

 

כאשר http://www.codecogs.com/gif.latex?-k(x_%7B1%7D-x_%7B0%7D) שווה ל http://www.codecogs.com/gif.latex?k(x_0-x_1), וכיוון g שלילי כך שאני לא רואה בעיה.

[אודי]

כן, נכון. חשבתי שכתבת משהו אחר. לא חשוב.

:oops:

בכל מקרה, הנה מסקנותי:

 

3. במצב הסף, המסה העליונה לא נעה שנייה לפני שהמסה התחתונה זזה אלא מאטה עד כדי עצירה. אם יש לה אנרגיה קינטית זה בונוס מעבר למצב הזה (כי זה אומר שהכח המחזיר שמרים את המסה הראשונה עוד יגדל, ולא שהכח בקושי מצליח להרים אותה)

4. כח הנורמל מתאפס, הנקודה שעכשיו הכח האלסטי שווה לכח הנורמלי (נוח לראות אם מסתכלים על המסה הנמוכה בלבד).

[ohad]

אני לא כ"כ מבין איזה משוואות יוצאות לי מכאן,

הכוחות (F הנתון ו/או הנורמל) לא קשורים לאנרגיה נכון?

 

בשלב הראשון זו האנרגיה (אם אני לא טועה, כאשר http://www.codecogs.com/gif.latex?x_2 זו ההתארכות במצב הסטטי):

http://www.codecogs.com/gif.latex?E_%7Bbefore%7D=2%5Ccdot%5Cfrac%7Bk(x_%7B0%7D-x_%7B2%7D)%5E%7B2%7D%7D%7B2%7D+x_%7B2%7Dm_%7B1%7Dg

את http://www.codecogs.com/gif.latex?x_2 ניתן לחשב בדומה לסעיף א' (להוסיף את F ל g ).

 

ובסוף? יש אנרגיה קינטנית? איך אני יודע מה אורך הקפיץ?

למה כח הנורמל שווה לכח האלסטי והאם חישוב כח הנורמל הוא כרגיל mg (המסות של שניהם?)

 

עריכה:

אולי הבנתי, ברגע ההתרוממות כח הקפיץ צ"ל גדול שווה מ http://www.codecogs.com/gif.latex?m_2%20g משם אני יכול לחשב את אורך הקפיץ ואת האנרגיה...?

[אודי]

- האנרגיה האלסטית של הקפיץ לא מקבלת פקטור 2. יש רק קפיץ אחד.

- בסוף אין אנרגיה קינטית. אתה יודע מה אורך הקפיץ, כמו שאמרת, מכך שהכח שמופעל על המסה התחתונה מספיק להרים אותה (ולהחליף את הכח הנורמלי).

[ohad]

תודה :notworthy:

[אודי]

על לא דבר

אבל באמת על לא דבר. לא אמרתי פה משהו שלא הגעת אליו בכוחות עצמך לבד, לפני. עד כדי פקטור 2

[ohad]

ועם כל זאת, לא יודע אם בלעדיך הייתי מגיע לזה...