¿Por qué a veces no podemos usar el análisis de fuerza siempre debemos usar la conservación de la energía o el principio de la energía del trabajo?

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De acuerdo con la solución para este

Dice que el trabajo realizado por todas las fuerzas netas sobre el bloque es igual a la energía potencial del resorte en equilibrio y para calcular el trabajo realizado, solo considera la fuerza de fricción sobre el plano y el trabajo realizado por la gravedad, no el trabajo realizado por la tensión. ¿Por qué la tensión no funciona aquí? Aquí el alargamiento del resorte debe ser 0.1 metro también.

Pero, ¿por qué no hay tensión aquí? 1 k gramo Empuje la cuerda con un bloque y al principio el resorte cederá y luego lentamente se opondrá y la tensión debería llegar.

Además, ¿por qué tenemos que usar el análisis de energía aquí? ¿Por qué la respuesta es incorrecta cuando lo hago por análisis de fuerza, es decir, en equilibrio igualo la fuerza? k X a la fuerza neta en el bloque, es decir metro gramo s i norte ( 37 ° ) - F dónde F es fuerza de rozamiento?

¿Podrías evitar tantos errores tipográficos? Es un dolor corregirlos.
... y formatear ecuaciones con LaTex/MathJax?
@KunalPawar ¿por qué es tan importante para usted corregirlos? Gracias de todos modos.
Es imperativo que la pregunta se enmarque de tal manera que sea inteligible para otros usuarios. Si no es así, es posible que no obtenga ninguna respuesta simplemente porque otros no comprendieron lo que pretendía preguntar...

Respuestas (2)

Aunque las leyes del movimiento nos permiten tratar con una amplia gama de problemas, se quedan cortas cuando se trata de fuerzas variables . Recuerda que todos los conceptos cinemáticos o los problemas dinámicos que has tratado hasta ahora tenían aceleración constante .

El problema que has mostrado tiene un resorte . Y la fuerza del resorte no es una fuerza constante. Es un muy buen ejemplo de una fuerza variable gobernada por la relación:

F → ( X ) = − k X →

Dónde X → es el desplazamiento del resorte desde su posición inicial.

Dado que los desplazamientos del resorte (un estiramiento o una compresión) están en una dimensión. La fórmula a menudo se escribe como

F ( X ) = − k X .

Tenga en cuenta que escribir la fuerza como F ( X ) destaca el hecho de que no es una constante. Es una función de la extensión o compresión. X de la primavera

Espero que ahora puedas entender por qué estás obteniendo una respuesta incorrecta cuando estás equiparando cosas a ciegas. Cuando sigue el enfoque incorrecto, asume que la fuerza es constante.

Por lo tanto, los conceptos de trabajo y energía a menudo simplifican los problemas.

Bien, ¿qué pasa con el trabajo realizado por la tensión?
La fuerza del resorte ejerce una fuerza sobre el bloque y el peso del bloque ejerce una fuerza sobre el resorte que lo mantiene estirado. ¿ A qué tensión estás tratando de llegar?
el resorte ejerce fuerza sobre el bloque a través de la cuerda, es decir, tensión
Si está utilizando el cambio en la energía potencial del resorte como parte de su conservación de energía, eso ya representa el trabajo realizado por el resorte a través de la tensión de la cuerda. No puedes contar ese cambio de energía dos veces. Es el trabajo realizado por la tensión o el cambio en la energía potencial del resorte, no ambos.

El sistema consiste en el resorte y el bloque de 1 kg. La solución está mirando el trabajo realizado en el sistema por fuerzas externas , que son la gravedad y la fricción. La tensión en el resorte es una fuerza interna .

El trabajo neto realizado sobre el sistema por las fuerzas externas es igual al aumento de la energía interna en el sistema. En este caso solo hay PE elástica porque el bloque "se queda en reposo", pero en general también podría haber KE interna en el sistema si el bloque se está moviendo.

La tensión es una fuerza interna o externa es una cuestión de elección. Si tomo solo el bloque como mi sistema, entonces es externo, si tanto el bloque como el resorte son internos.
Si, eso es correcto. Puede optar por convertir la fuerza del resorte en una fuerza externa. Al igual que la fricción, el resorte realiza un trabajo sobre el bloque. Si usas este método de fuerzas obtendrás la misma respuesta. No es cierto que no podamos usar el análisis de fuerzas; en algunos casos, es más fácil usar el método de la energía.
¿Por qué a veces no podemos usar el análisis de fuerza siempre debemos usar la conservación de la energía o el principio de la energía del trabajo?
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