Physica 4, 7.1 teh. 9
Toisesta päästä seinään kiinnitetyn jousen jousivakio on 350N/m. Jousta puristetaan kokoon 15 cm. Jouseen tuetaan herkkäliikkeinen vaunu, jonka massa on 0,750kg. Jousi ja vaunu päästetään vapaaksi.
a) Millä kiihtyvyydellä vaunu lähtee liikkeelle? (vast: 7m/stoiseen)
b) Kuinka suuren nopeuden vaunu saa? (vast: 1m/s)
c) Kuinka korkealle vaunu nousee kaltevaa tasoa, jonka kaltevuuskulma on 25astetta (vast: 5,4)
Kiitos jos joku voisi auttaa. Saan laskettua energian kun jousi on tp.asemassa (3,94J), mutta kaikki tuntuu menevän väärin.
Toisesta päästä seinään kiinnitetyn jousen jousivakio on 350N/m. Jousta puristetaan kokoon 15 cm. Jouseen tuetaan herkkäliikkeinen vaunu, jonka massa on 0,750kg. Jousi ja vaunu päästetään vapaaksi.
a) Millä kiihtyvyydellä vaunu lähtee liikkeelle? (vast: 7m/stoiseen)
b) Kuinka suuren nopeuden vaunu saa? (vast: 1m/s)
c) Kuinka korkealle vaunu nousee kaltevaa tasoa, jonka kaltevuuskulma on 25astetta (vast: 5,4)
Kiitos jos joku voisi auttaa. Saan laskettua energian kun jousi on tp.asemassa (3,94J), mutta kaikki tuntuu menevän väärin.
Vastaukset 2
Vanhimmat
Näille saisi paremman kansansuosison tuolla Suomi24 → Tiede ja kulttuuri → Tiede → Fysiikka -palstalla.
Ovatko nuo lähtöarvot todella oikein, kun noilla minullakin kiikastaa?
Ensinnäkin sulla on toi jousivakio väärin, se on 35N/m eikä 350N/m.
a) Newton 2lla: F=ma -> kx = ma ja tästä ratkaset a
b) Tasapainoasemassa jousella ei ole energiaa, koska se on siinä paikallaa muutenkin. Mutta sitku se on puristettu 15cm kokoon, se on ääriasemassa, missä sillä on potentiaalienergiaa (jousen potentiaalienergiaa). Oletat liikevastukset pieniksi joten energian säilymisen mukaan kaikki jouseen varastoitunut potentiaalienergia muuttuu vaunun liike-energiaksi.
Eli Ejousi = Ek -> 0,5kx^2 = 0,5mv^2
c) Vaunun saama liike-energia kuluu kokonaan tason nousemiseen eli muuttuu potentiaalienergiaksi. Ek = Ep -> 0,5mv^2 = mgh
Ratkaset h ja tiedät tason kaltevuuden joten geometrian avulla ratkaset kulkeman matkan.