2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Сила упругости
Сообщение08.10.2016, 15:15 


01/09/14
10
Подскажите пожалуйста, где моя ошибка? Решение этой задачи в интернете можно найти на многих сайтах. Но когда я решаю эту задачу, я не могу согласиться с решением, которое есть везде, и не могу понять, где моя ошибка.
Задача:
К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной $F = 12 \text{Н}$. Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Удлинение первой пружины равно 2 см. Вторая пружина растянута на 3 см. Жесткость первой пружины равна?

Моё решение:
$k_1x_1=k_2x_2$
Сила упругости первой пружины $F_1=k_1x_1$ равна силе упругости второй пружины $F_2=k_2x_2$. Они направлены в одну сторону, противоположную внешней силе. $F$ - внешняя сила.

$k_1x_1+k_2x_2=F$

$2k_1x_1=F$

$k_1=\tfrac{F}{2x_1}$

$k_1=\tfrac{12}{2\cdot0.02}=300 \text{ Н/м}$

Общее решение:

$k_1x_1=k_2x_2=F$

$k_1=\tfrac{F}{x_1}=\tfrac{12}{0.02}=600 \text{ Н/м}$

Я никак не могу понять. Разве влево не действуют две силы упругости - со стороны первой и второй пружины, которые компенсируются силой $F$? Да, эти силы упругости равны, так как система связанная, но их две.
Почему тогда все пишут, что сила упругости первой пружины равна силе упругости второй пружины и обе они равны $F? Если бы это было так, то мне кажется, что влево действовала бы сила $2F$ и система не покоилась бы.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение08.10.2016, 15:24 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение08.10.2016, 20:02 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

 Профиль  
                  
 
 Re: сила упругости
Сообщение08.10.2016, 20:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10702
Crna Gora
Похоже, авторы стандартного решения предполагают, что элементы системы расположены в таком порядке (слева направо):
(стенка) — первая пружина — кубик — вторая пружина — (тело, действующее с силой $F$)

А судя по Вашему решению, Вы предполагаете, что элементы системы расположены так:
(стенка) — первая пружина — вторая пружина — кубик — (тело, действующее с силой $F$)

Для ответа это значения не имеет, но для определённости лучше явно оговорить порядок.

Самое главное. Имейте в виду, что в этой цепочке взаимодействие происходит только между соседними телами. Например, в Вашем варианте на кубик действует только вторая пружина и сила $F$. Первая же пружина действует только на стенку и вторую пружину, но не на кубик.

 Профиль  
                  
 
 Re: сила упругости
Сообщение08.10.2016, 22:18 
Аватара пользователя


28/09/16
123
Представим, что пружины - это нити (или пружины бесконечной жёсткости). Когда мы две нити связываем последовательно и тянем за один конец, сила натяжения каждой нити как себя ведёт? или натяжение каждой нити в двое ниже чем сила $F$ ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Сила упругости
Сообщение09.10.2016, 15:08 


01/09/14
10
Спасибо! Кажется я поняла.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Dmitriy40


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group