Почему иногда мы не можем использовать анализ силы, всегда должны использовать закон сохранения энергии или принцип работы энергии?

введите описание изображения здесь

По решению этого

В нем говорится, что работа, совершаемая всеми чистыми силами на блоке, равна потенциальной энергии пружины в состоянии равновесия, и для расчета проделанной работы учитывается только сила трения над плоскостью и работа, выполняемая силой тяжести, а не работа, выполняемая натяжением. Почему напряжение здесь не работает? Здесь удлинение пружины должно быть 0,1 м слишком.

Но почему здесь нет напряжения? 1 к г блок нажмите на струну, и сначала пружина поддастся, а затем медленно будет сопротивляться, и должно появиться натяжение.

Кроме того, почему мы должны использовать здесь энергетический анализ, почему ответ получается неверным, когда я делаю анализ силы, т.е. в равновесии я приравниваю силу к Икс к чистой силе на блоке, т.е. м г с я н ( 37 ° ) - ф где ф сила трения?

Могли бы вы избежать стольких опечаток? Больно их исправлять.
... и форматировать уравнения с помощью LaTex/MathJax?
@KunalPawar, почему для вас так важно их исправить? В любом случае, спасибо.
Крайне важно, чтобы вопрос был сформулирован таким образом, чтобы он был понятен другим пользователям. Если это не так, вы можете не получить никаких ответов просто потому, что другие не поняли, что вы хотели спросить...

Ответы (2)

Хотя законы движения позволяют нам решать целый ряд задач, они терпят неудачу, когда речь идет о переменных силах. Помните, что все кинематические концепции или динамические задачи, с которыми вы до сих пор сталкивались, имели постоянное ускорение.

Проблема, которую вы показали, имеет spring . И сила пружины не является постоянной силой. Это очень хороший пример переменной силы, управляемой соотношением:

Ф ( Икс ) "=" к Икс

Где Икс это смещение пружины от ее первоначального положения.

Так как перемещения пружины (растяжение или сжатие) находятся в одном измерении. Формула часто записывается как

Ф ( Икс ) "=" к Икс .

Обратите внимание, что запись силы в виде Ф ( Икс ) выявляет тот факт, что это не константа. Это функция расширения или сжатия Икс весны.

Надеюсь, теперь вы понимаете, почему вы получаете неправильный ответ, когда слепо приравниваете вещи. Когда вы следуете неправильному подходу, вы предполагаете, что сила постоянна.

Поэтому понятия работы и энергии часто упрощают задачи.

Хорошо, а как насчет работы, проделанной напряжением?
Сила пружины воздействует на блок, а вес блока воздействует на пружину, которая удерживает ее в натянутом состоянии. Какое напряжение вы пытаетесь достичь?
пружина воздействует на блок через струну, т.е. натяжение
Если вы используете изменение потенциальной энергии пружины как часть сохранения энергии, это уже объясняет работу, выполняемую пружиной за счет натяжения струны. Вы не можете сосчитать это изменение энергии дважды. Это либо работа натяжения , либо изменение потенциальной энергии пружины, но не то и другое вместе.

Система состоит из пружины и блока весом 1 кг. Решение заключается в работе, совершаемой над системой внешними силами , такими как гравитация и трение. Натяжение пружины является внутренней силой .

Суммарная работа, совершаемая над системой внешними силами, равна увеличению внутренней энергии системы. В этом случае имеется только упругое ПЭ, поскольку блок «останавливается», но в целом в системе может быть и внутренний КЭ, если блок движется.

Напряжение является внутренней или внешней силой, это вопрос выбора. Если я беру в качестве своей системы только блок, то она внешняя, если и блок, и пружина, то она внутренняя.
Да это верно. Вы можете сделать силу пружины внешней силой. Подобно трению, пружина действует на блок. Если вы воспользуетесь этим методом сил, вы получите тот же ответ. Неправда, что мы не можем использовать силовой анализ — в некоторых случаях проще использовать энергетический метод.