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?

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?
Anonim

回答:

弹簧会压缩 #1.5#

说明:

您可以使用胡克定律计算:

#F = -kx#

#F# 是施加在弹簧上的力, #K# 是弹簧常数和 #X# 是弹簧压缩的距离。你想找到 #X#。你得知道 #K# (你已经有了),和 #F#.

你可以计算 #F# 通过使用 #F =毫安#,哪里 #M# 是质量和 #一个# 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#

哪里 ·V# 是最后的速度, #U# 是初始速度, #一个# 是加速度和 #小号# 是旅行的距离。 #小号# 这里是一样的 #X# (弹簧压缩的距离=物体在停止前行进的距离)。

替换你知道的价值观

·V ^ 2 = U ^ 2 + 2AS#

#0 ^ 2 = 3 ^ 2 + 2AX# (最终速度是 #0# 当对象减速停止时)

#a = frac {-9} {2x}# (重新安排 #一个#)

请注意,加速度为负。这是因为物体减速(减速)。

用这个等式代替 #一个##F =毫安#

#F =毫安#

#F = m frac {-9} {2x}#

#F = 2 压裂{-9} {2倍}# (你知道的 #M = 2#)

#F = 压裂{-9} {X}# (因素) #2# 取消)

用这个等式代替 #F# 胡克定律的等式:

#F = -kx#

#压裂{-9} {X} = - KX#

#x ^ 2 = frac {-9} { - k}# (重新排列 #X#)

#x ^ 2 = frac {9} {4}# (减号取消了。你给了 #K = 4#)

#x = frac { sqrt {9}} { sqrt {4}}# (解决 #X#)

#x = frac {3} {2} = 1.5#

当您在SI 单位工作时,此距离以米为单位。

弹簧会压缩 #1.5#