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두 개의 용수철(스프링)에 연결된 물체를 잡아 당기는 힘

작성자 Uploader : 밍기적 작성일 Upload Date: 2023-07-05변경일 Update Date: 2023-07-05조회수 View : 147

그림과 같이, 길이가 L (m) 이고 스프링 상수가 k (N/m) 인 두 개의 용수철에 연결된 물체를 x (m) 만큼 늘리기 위해 필요한 힘 F (N) 을 구한다.
물체는 마찰이 없는 평면에 있으며, 초기 위치는 x=0 이고, 스프링에 작용하는 힘 Fs = 0 이다.

용수철이 늘어난 길이

dL = sqr(L^2+x^2)-L

용수철에 작용하는 힘

Fs = k*dL = k*(sqr(L^2+x^2)-L)

Fs 의 x 방향 힘

Fsx = Fs*x/(L+dL) = k*(sqr(L^2+x^2)-L)*x/sqr(L^2+x^2)

용수철이 두 개 이므로,

F = 2*Fsx = 2*k*(sqr(L^2+x^2)-L)*x/sqr(L^2+x^2)

이 된다.

*** 참고문헌[References] ***
F = 2*k*(sqr(L^2+x^2)-L)*x/sqr(L^2+x^2)
변수명 Variable 변수값 Value 변 수 설 명 Description of the variable


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