Förstå krafterna
* tyngdkraft: Blocket upplever en nedåtgående kraft på grund av tyngdkraften, som är *mg *.
* vårstyrkan: Våren utövar en uppåt kraft som är proportionell mot dess förlängning, som ges av *kx *, där *x *är förlängningen.
* nettokraft: Nettokraften som verkar på blocket är skillnaden mellan fjäderkraften och gravitationskraften. Eftersom blocket accelererar uppåt måste nettokraften vara uppåt.
Tillämpa Newtons andra lag
Newtons andra lag säger att nettokraften på ett objekt är lika med dess massa gånger dess acceleration:
* * F_net * =* ma *
Ställa in ekvationen
Låt oss definiera uppåt som den positiva riktningen. Med denna konvention:
* * F_net * =* kx - mg *
* * a * =den givna uppåt accelerationen
Nu ersätter i Newtons andra lag:
* * kx - mg * =* ma *
Lösning för töjning (x)
1. Omordna ekvationen för att isolera *x *:
* * kx * =* ma + mg *
**x*=(*ma + mg*) /*k*
2. Förenkla:
* * x * =* m (a + g) / k *
Därför ges fjäderförlängningen av x =m (a + g) / k