回答:
说明:
据说在下降过程中不考虑摩擦力,系统的总能量将保持不变。
因此,当推车位于过山车的顶部时,它处于静止状态,所以在那个高度处
现在,它将处于高度
所以,我们可以写,
要么,
推杆,
再次,使用相同的等式,如果你采取
要么,
要么,
所以,在
常数为4(kg)/ s ^ 2的弹簧躺在地上,一端连接在墙上。质量为2千克,速度为3米/秒的物体碰撞并压缩弹簧直至其停止移动。弹簧压缩多少?
弹簧将压缩1.5米。您可以使用胡克定律计算:F = -kx F是施加在弹簧上的力,k是弹簧常数,x是弹簧压缩的距离。你正试图找到x。你需要知道k(你已经知道了)和F.你可以用F = ma计算F,其中m是质量,a是加速度。你得到了质量,但需要知道加速度。要使用您拥有的信息找到加速度(或减速度,在这种情况下),请使用这种方便的运动定律重新排列:v ^ 2 = u ^ 2 + 2as其中v是最终速度,u是初始速度, a是加速度,s是行进距离。这里的s与x相同(弹簧压缩的距离=物体在停止前行进的距离)。替换你知道的值v ^ 2 = u ^ 2 + 2as 0 ^ 2 = 3 ^ 2 + 2ax(最终速度为0,因为物体减速停止)a = frac {-9} {2x}(重新排列) a)注意加速度是负的。这是因为物体减速(减速)。将此等式代入f = ma F = ma F = m frac {-9} {2x} F = 2 frac {-9} {2x}(你知道m = 2)F = frac { - 9} {x}(因子2取消)将F的这个等式代入胡克定律的等式:F = -kx frac {-9} {x} = - kx x ^ 2 = frac {-9} {-k}(重新排列为x)x ^ 2 = frac {9} {4}(减号取消。你的k = 4)x = frac { sqrt {9}} { sqrt { 4}}(求解x)x = frac {3} {2} = 1.5当
常数为12(kg)/ s ^ 2的弹簧躺在地上,一端连接在墙上。质量为8千克,速度为3米/秒的物体碰撞并压缩弹簧直至其停止移动。弹簧压缩多少?
Sqrt6m考虑两个物体的初始和最终条件(即弹簧和质量):最初:弹簧处于静止状态,势能= 0质量移动,动能= 1 / 2mv ^ 2最后:弹簧被压缩,势能= 1 / 2kx ^ 2质量停止,动能= 0使用能量守恒(如果没有能量消散到周围环境中),我们得到:0 + 1 / 2mv ^ 2 = 1 / 2kx ^ 2 + 0 = >取消(1/2)mv ^ 2 =取消(1/2)kx ^ 2 => x ^ 2 =(m / k)v ^ 2 :. x = sqrt(m / k)v = sqrt((8kg)/(12kgs ^ -2))xx3ms ^ -1 = sqrt(6)m