Пружина Опции

[Паша]

Дана такая задача.Нам надо найти силу пружины,с которой она вытолкнет тело. Тело будет подброшено вертикально вверх. Дано: масса тела-0.25 кг, время от взлета до падения обратно -0.4 с. Высота, на которую должно взлететь тело-0.8 м Вот и все. Рассматриваем все в идеале, сопротивлением воздуха пренебречь, также пренебрегаем аэродинамическими силами. Буду очень признателен за помощь.

Сообщение отредактировано: Паша - 18.05.2007 13:43

[Lapp]

найти силу пружины,с которой она вытолкнет тело.

Паша, ты уверен, что правильно написал условие? Оно выглядит странно...
Во-первых, если дано время, то не нужна высота подъема (или наоборот).
Во-вторых, для расчета силы необходимо знать время ее действия. Слабая сила за большое время может разогнать точно так же, как большая сила за малое время.
Уточни условие или приведи какие-то дополнительные соображения..
Лично я не понимаю, как это решать.

[Паша]

Паша, ты уверен, что правильно написал условие? Оно выглядит странно...
Во-первых, если дано время, то не нужна высота подъема (или наоборот).
Во-вторых, для расчета силы необходимо знать время ее действия. Слабая сила за большое время может разогнать точно так же, как большая сила за малое время.
Уточни условие или приведи какие-то дополнительные соображения..
Лично я не понимаю, как это решать.

Насчет высоты полета согласен, это лишнее. Время есть, и е го хватит. Насчет времени действия, на самом деле надо как можно меньше, то есть должна быть большая сила(следовательно большая жесткость). ВОт как я решал, если неправильно то с удовльствием приму поправки. Составляем системы ур-йй.
1) (k*x*x)/2=(m*v*v)/2 энергия пружины переходит в кинетическую энергию тела
2) (m*v*v)/2=m*g*h дальше энергия тратится на преодоление высоты h
v-скорость тела, m-его масса, x-на сколько сжалась пружина
3)сила пружины=сила инерциальная=сила внешняя, т.е. k*x=m*a, ускорение беру a=v/t (рассматриваю как равноускоренно, это не уговорено, так что движение я беру какое захочу) решая эти три уравнения, получаем слишком малую жесткость и силу пружины , а x=полтора метра, у меня диаметр тела 4 см(тело-цилиндр).
При решение данных ур-йй, у меня получилась зависимость k=m/(t*t)/ Вот это меня и смутило по этой формуле чем больше время, которое будет тело находится в полете после выталкивания пружины, тем меньше жесткость, что само по себе нонсенс.

И еще. Это начало, то есть как вы себя повели, если бы вам задали такую задачу и сказали что вы конструктор. То есть я должен разработать динамику движения ножек у аппарата. Но первоначально я должен определить силу с которой пружина оттолкнет его в воздух(аппарат летающий) ВОт.

[Lapp]

как вы себя повели, если бы вам задали такую задачу и сказали что вы конструктор

Паша, я готов помочь тебе. В твоих рассуждениях есть ... ошибки. Я отвечу, постараюсь исправить. Только не прямо сейчас - сейчас не могу, нет времени. К утру сделаю.
Хорошо?

[Паша]

Паша, я готов помочь тебе. В твоих рассуждениях есть ... ошибки. Я отвечу, постараюсь исправить. Только не прямо сейчас - сейчас не могу, нет времени. К утру сделаю.
Хорошо?

Конечно. без проблем. буду ждать )))

[Lapp]

1) (k*x*x)/2=(m*v*v)/2 энергия пружины переходит в кинетическую энергию тела
2) (m*v*v)/2=m*g*h дальше энергия тратится на преодоление высоты h
v-скорость тела, m-его масса, x-на сколько сжалась пружина

3)сила пружины=сила инерциальная=сила внешняя, т.е. k*x=m*a, ускорение беру a=v/t (рассматриваю как равноускоренно, это не уговорено, так что движение я беру какое захочу) решая эти три уравнения, получаем слишком малую жесткость и силу пружины , а x=полтора метра, у меня диаметр тела 4 см(тело-цилиндр).

При решение данных ур-йй, у меня получилась зависимость k=m/(t*t)
...
как вы себя повели, если бы вам задали такую задачу и сказали что вы конструктор. То есть я должен разработать динамику движения ножек у аппарата. Но первоначально я должен определить силу с которой пружина оттолкнет его в воздух(аппарат летающий) ВОт.

Стараюсь вникнуть.. получается не совсем.
Уравнения у тебя верные, все. Но есть ошибка в рассуждениях.. А именно, ты получаешь свой результат из третьего уравнения, которое описывает процесс выталкивания тела до его отрыва. Соответственно, время t, получающееся отсюда - это не время полета! Более того, ты почему-то ни с того ни с сего говоришь: "движение у меня равноускоренное, потому что я не знаю, какое оно" - а это неверно! Сам посуди, при разжатии пружины ее сила действия падает (она же зависит от степени сжатия). А равноускоренное движение - это движение под действием постоянной силы, и никак иначе! Короче, и вывод, который ты делаешь, неверен (что ты сам заметил, впрочем). Но грубо он все же отражает суть: да, чем жестче пружина, тем короче время выталкивания.

Правильные выводы нужно делать на основе первого уравнения. После отрыва тела от пружины движение происходит под действием силы тяжести, которая постоянна (далеко от Земли на пружине вряд ли ускачешь ), и поэтому верна посылка a=v/t, где время - это уже действительно время полета. Подставив это в (1), имеем:

k*x^2 = m*g^2*t^2

- где g есть ускорение свободного падения, 9.8 м/с^2.
Как дальше трактовать это соотношение - дело твое. Если, например, зафиксировать х, то возникает прямая квадратичная зависимость между k и t, что весьма логично. Правда, нужно учитывать, что мы фактически сделали тут неявное предположение, что длина полета h велика по сравнению со сжатием пружины х (если это не совсем ясно, могу пояснить позже).

Я не совсем понял, что ты имел в виду насчет ножек.. Либо уточни конструкцию, либо будем считать, что это несущественно.
Спрашивай, что непонятно.

[Паша]

Извини, просто 3 дня инета не было )) Хорошо, я понял,но мне вот интересно у нас получилась зависимость
k*x^2 = m*g^2*t^2, одно уравнени -два неизвестных, передо мной поставлена задача найти k и F. F поулчится уже, когда я х найду. Но вот вопрос, где же и какое мне достать ур-ие, с помощью которого я бы определил эти две величины???

[Паша]

Извини, просто 3 дня инета не было )) Хорошо, я понял,но мне вот интересно у нас получилась зависимость
k*x^2 = m*g^2*t^2, одно уравнени -два неизвестных, передо мной поставлена задача найти k и F. F поулчится уже, когда я х найду. Но вот вопрос, где же и какое мне достать ур-ие, с помощью которого я бы определил эти две величины???

Маленько напутал, короче, у меня одно ур-ие К и х неизвестны, надо найти F и k. F я найду если найду k, но как найти k, какое еще ур-ие можно записать для данного условия?