[물리]쉬운 문제 하나 질문 드려요~

[창의력 선생님]

250g인 토막을 용수철상수 k=2.5N/cm인 수직 용용수철 위에 떨어뜨렸다.
토막은 용수철에 부딪쳐 잠시 멈추기전 12cm까지 용수철을 압축한다.
압축되는 동안
(a)중력이 한일과
(b)용수철힘이 한일은 얼마인가?
(c)용수철이 닿기전의 토막의 속력은 얼마인가?(마찰은 무시한다.)
(d)충돌순간의 속력이 두배가 되면, 용수철의 최대압축거리는 얼마인가?

할리데이 일반 물리학 6판에 있는 문젠데..
생각할수록 개념이 흔들리네요..
고수 선생님들 부탁드려요~

[세이]

a>W(중력) = mgx b>W(용수철) = -1/2(kx^2) c> W(총) = W(중력)+W(용수철) = 운동에너지변화 = -1/2(mv^2) d> 1/2(mv^2) + mgx = 1/2(kx^2) 넘 답만 적었나여 ㅡㅡ;;

[세이]

이 문제는 부딪히기 직전부터 생각함다. a) 부딪히고 중력은 x만큼 일을 하져..b) 용수철은 힘과 이동방향이 반대므로 음의 일을 합니다. c) 일-운동에너지 정리로 부터, 처음 운동에너지가 중력과 용수철의 일로 나타납니다. d)도 역시 마찬가지요..

[야심하늘]

a)번의 경우 저는 그렇게 생각하지 않는데요 아마 이문제는 물체가 가지고 있는 위치에너지가 중력에 의해 운동에너질로 변하고 그 운동에너지가 용추철의 탄성에너지로 변하는 과정에 대한 설명인듯 하군요 그래서 중력이 해준일은 용수철에 저장된 탄성에너지라고 생각해서 아마 b)번의 부호만 다른 형태인듯 한데요

[야심하늘]

c)번의 경우에도 역학적에너지 -> 용수철 탄성에너지로 변환되는 과정인데요 용수철이 압축된 지점을 기준점으로 잡아보게 되면 토막의 운동에너지 + 토막의 위치에너지 = 용수철 탄성에너지 가되어서 문제를 풀게되면 m = 0.25kg g = 9.8m/s h= 0.12m k=2.5N/cm x=12cm 라고 한다면 1/2mv^2+ mgh = 1/2kx^2

[야심하늘]

위에 식에서 v에 대해 정리를 하면 나올거 같은데요 식이 너무 복잡하기에 여기 다 쓸수 없구요 답만얘기하면 제가 방금 계산해본 결과 3.47(m/s)가 나오네요 단위 환산할때 주의 해보시면서 풀어보세요 ^^ 제 답이 틀리다고 생각하시면 바로 답글 부탁합니다.