FY2 oppgave, rar feil

[mikki155]

Veldig enkel oppgave, men mystisk nok blir fjærkonstanten feil. Er en kloss med kinetisk energi 0,225J som kræsjer inn i en stålfjær, slik at den blir presset inn 0,03m (30mm). Vet at [tex]Ep = F \cdot s[/tex], siden det ikke går tapt noe mekanisk energi (dette er oppgitt). Når jeg så setter inn s = 0,03m og 0,225J som potensiell energi (siden den kinetiske har gått over til potensiell), får jeg kraften 7,5N. Videre setter jeg inn kraften i F = kx, der x = 0,03m og F = 7,5N, og får k = 250 N/m. Men det riktige svaret er k = 500 N/m, og det kan man se dersom man skal regne ut den totale energien.

Alternativt kan jeg bare sette integralet av kraften lik 0,225J, og så finne k, men lurer på hvorfor den metoden over ikke funker.

[Vektormannen]

Problemet er at F ikke er konstant under sammenpressingen. F er jo selv avhengig av s. Som du sier; man må integrere. Hvis du gjør det vil du se at for en fjær vil [tex]E_p = \frac{1}{2}ks^2[/tex].

edit: endret x til s i tråd med din bokstavbruk

[mikki155]

Aha, ser det nå Det blir jo selvsagt nødvendig å integrere, siden kraften forandrer seg henholdsvis med strekningen s/lengden x.