물리1 질문좀여
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ㄷ선지를 모르겠어요
답지에는 용수철상수 써서 ks=mg인걸 사용해서 풀던데
지석의 역학적E 감소는 어떻게 알아요?
그리고 그림은 옆에 그린거처럼 되는건가요?
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처음에 잡아당겨 생긴 용수철의 퍼텐셜 에너지만큼 전환되었으니 ks=mg, 1/2 k(2s)^2=2mgs이겠죠?
아 여기에 3/4 곱해야지(가)상태에서 (나)상태로 만들면서 일을 했죠? 그 일이 전부 솔레노이드의 유도 기전력에 의한 전기에너지로 변하고 나면 다시 (가)상태로 돌아가겠죠. 처음 상태와 마지막 상태가 동일하니, 전기에너지로 변환되면서 감소한 역학적 에너지는 (가)에서 (나)상태로 만들때 해준 일과 동일합니다. 여기서 보존력인 위치에너지를 고려하게 되면 헷갈리기 쉬운데 그러지 마시고 용수철을 당기면서 힘이 어떻게 변하는지만 생각해주면 됩니다. 당연히 0에서 2ks까지 증가하겠죠.
헷갈리는게 자석의 역E가 지금여기선 운동,위치e가 아니라 전기에너지로 전환되면서 줄어든 자석자체의 에너지를 말하는거 같은데 맞나요?
그리고 용수철의 감소한 탄성E=전환된 전기E=자석의 감소한 역학적E 라고 계산하게 될 때 용수철을 s에서 3s로 늘렸을 때 증가한 탄성E를 계산하면 4mgs라고 나오는데요..
네 보존력인 탄성력과 중력에 의한 에너지를 역학적에너지로 보는게 맞겠죠. 평형점인 s에서 자석에 작용하는 알짜힘은 0입니다. 그리고 3s에서는 2s만큼 늘어났으니 2ks만큼 힘이 작용하겠죠. 평균힘은 ks니 ks x 2s로 계산하면 2mgs가 나오네요.