Vì sao lực nén tăng dần không được lấy lực cuối nhân cả quãng nén để tính công?

Giải thích nguyên lý

Công thức lực không đổi nhân quãng đường không áp nguyên khi lực tăng theo vị trí. Dùng lực cuối cho cả đoạn sẽ coi mọi vị trí đều chịu mức lớn nhất, nên thường tính thừa. Cần dựa dữ liệu lực trên từng phần hoặc diện tích đồ thị phù hợp.

Ví dụ và phân tích

Đồ thị mô hình lực tăng đều từ 0 đến 10 N trong quãng nén 0,2 m. Diện tích dưới đường thẳng là tam giác, cho công 1 J. Lấy 10 × 0,2 thành 2 J là gấp đôi vì đã thay tam giác bằng hình chữ nhật.

Cách kiểm tra

Vẽ trục lực và quãng nén cùng đơn vị. Tính diện tích tam giác bằng kiến thức hình học, không cần tích phân hay công thức đàn hồi mới. Kiểm tra đồ thị có thật tăng đều từ 0 hay đó chỉ là giả định.

Ứng dụng

Bài giúp giải thích vì sao lực cực đại không đủ thay cho toàn lịch tác dụng khi tính năng lượng. Một thông số ở cuối quá trình có thể khác giá trị đại diện cho cả đoạn.

Điều kiện và giới hạn

Không dùng diện tích tam giác nếu lực không tăng tuyến tính hoặc có lực ban đầu khác 0. Chỉ dùng dữ liệu mô phỏng, không nén vật có thể bật mạnh. Bài không suy hằng số đàn hồi của vật thật từ tranh.

Đọc hình

Đồ thị lực từ 0 đến 10 N trên 0,2 m tạo tam giác diện tích 1 J, nhỏ hơn hình chữ nhật 2 J dùng lực cuối.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào