Elastne tugevus (Fta) on elastsele kehale, näiteks vedrule, kummile või elastsele mõjuv jõud.
Seetõttu määrab see jõud selle keha deformatsiooni, kui see venib või surub kokku. See sõltub rakendatava jõu suunast.
Mõelgem näitena toele kinnitatud vedrule. Kui sellele ei mõju jõud, ütleme, et see on puhkeasendis. Omakorda, kui me selle kevade venitame, loob see jõu vastupidises suunas.
Pange tähele, et vedru deformatsioon on otseselt proportsionaalne rakendatud jõu intensiivsusega. Seega, mida suurem on rakendatud jõud (P), seda suurem on vedru (x) deformatsioon, nagu on näha alloleval pildil:
Tõmbetugevuse valem
Elastsusjõu arvutamiseks kasutame inglise teadlase Robert Hooke (1635–1703) välja töötatud valemit nimega Hooke seadus:
F = K. x
Kus
F: elastsele kehale rakendatav jõud (N)
K: elastne konstant (N / m)
x: elastse keha variatsioon (m)
Elastne konstant
Tasub meeles pidada, et nn elastse konstandi määrab kasutatud materjali laad ja ka mõõtmed.
Näited
1. Vedru üks ots on kinnitatud toele. Jõu rakendamisel teises otsas deformeerub see vedru 5 m. Määrake rakendatud jõu intensiivsus, teades, et vedrukonstant on 110 N / m.
Vedrule mõjuva jõu tugevuse teadmiseks peame kasutama Hooke'i seaduse valemit:
F = K. x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Määrake vedru variatsioon, mille toimejõud on 30N ja mille elastsuskonstant on 300N / m.
Kevadel kannatanud variatsiooni leidmiseks kasutame Hooke'i seaduse valemit:
F = K. x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Elastne potentsiaalne energia
Elastse jõuga seotud energiat nimetatakse elastseks potentsiaalseks energiaks. See on seotud töö teostab keha elastne jõud, mis läheb algpositsioonist deformeerunud asendisse.
Elastse potentsiaalse energia arvutamise valem on väljendatud järgmiselt:
EPja = Kx2/2
Kus
EPja: elastne potentsiaalne energia
K: elastne konstant
x: keha elastse deformatsiooni mõõt
Kas soovite rohkem teada saada? Loe ka:
- Tugevus
- Potentsiaalne energia
- Elastne potentsiaalne energia
- Füüsika valemid
Tagasisidega sisseastumiseksami harjutused
1. (CFU) Horisontaaltasapinnal liikumata massiga m osakest kinnitatakse vedrusüsteemi neljal erineval viisil, mis on näidatud allpool.
Osakeste võnkesageduste osas märkige õige alternatiiv.
a) II ja IV juhtumi sagedused on samad.
b) III ja IV juhtumi sagedused on samad.
c) Suurim sagedus esineb II juhtumi korral.
d) Suurim sagedus esineb I juhul.
e) madalaim sagedus esineb IV juhtumi korral.
Alternatiiv b) III ja IV juhtumi sagedused on samad.
2. (UFPE) Vaatleme joonisel vedrumassi süsteemi, kus m = 0,2 kg ja k = 8,0 N / m. Plokk langetatakse tasakaaluasendist 0,3 m kauguselt, naastes selle juurde täpselt nullkiirusega, seega tasakaaluasendist isegi üks kord kaugemale minemata. Nendes tingimustes on ploki ja horisontaalse pinna kineetilise hõõrdumise koefitsient:
a) 1,0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
Alternatiiv b) 0,6
3. (UFPE) Horisontaalsele pinnale ilma hõõrdumiseta toetatud objekt massiga M = 0,5 kg kinnitatakse vedrule, mille elastsusjõu konstant on K = 50 N / m. Objekti tõmmatakse 10 cm ja vabastatakse seejärel, hakates tasakaalustatud asendi suhtes võnkuma. Kui suur on objekti maksimaalne kiirus, m / s?
a) 0,5
b) 1,0
c) 2,0
d) 5,0
e) 7,0
Alternatiiv b) 1.0
