THE zakonukuka navodi da kada neki izvor deformiraju oprugu snaga vanjski, a snagaelastičan restaurativni počinje se izvoditi u istismjer i u osjećajsuprotan na vanjsku silu. Ova elastična sila je pak promjenljiva i ovisi o veličini deformacije koju pretrpi opruga.
Izgledtakođer:Trikovi iz fizikalnih formula
Hookeov zakon i elastična sila
Prema Hookeov zakon, kada se sila primijeni na oprugu, ona je u stanju deformirati oprugu, posljedično tome, opruga stvara silu suprotnu od vanjske sile, tzv. snagaelastičan. Ova snaga postaje veća prema deformacija proljeća. vidi formula koristi se za izračunavanje snagaelastičan:
Fon - vlačna čvrstoća (N)
k - elastična konstanta (N / m)
x - deformacija opruge (m)
U gornjoj formuli moguće je uočiti prisutnost a signalnegativan. Ovaj znak odnosi se na osjećaj elastične sile, koja je uvijek suprotna promjeni duljine koju trpi opruga (x). Ako je ova varijacija pozitivna, sila je negativan, odnosno ima osjećajsuprotan.
Graf Hookeova zakona
Na temelju gornje formule možemo izgraditi graf koji povezuje elastičnu silu s modulom deformacije opruge. Pri tome će grafika imati sljedeći profil:
Analizirajući gornji graf, moguće je primijetiti da kada se na oprugu primijeni sila od 40 N, njezina deformacija iznosi 0,5 m. Uz to, sila opruge također ima modul od 40 N, prema Newtonov treći zakon, zakon iz akcijski i reakcija. Izračunajmo konstantnoelastičan ovog proljeća o kojem je riječ na temelju modula snagaelastičan.
Izračun pokazuje da konstantnoelastičan ovo proljeće je 80 N / m, ali što to znači? Zatim donosimo kratku temu posvećenu elastičnoj konstanti i njenom značenju.
Proljetna elastična konstanta
THE konstantnoelastičan mjeri krutost opruge, odnosno silu potrebnu da opruga trpi a deformacija. Opruge koje imaju velike elastične konstante teže se deformiraju, odnosno da bi njihova duljina varirala, potrebno je primijeniti veću silu. Elastična konstanta je a skalarna veličina, i njegova mjerna jedinica, prema Međunarodni sustav jedinica, je N / m (njutna po metru).
zamislite da a Proljeće ima konstantu elastičnosti 800 N / m. Ovu oprugu trebat će stisnuti ili rastegnuti silom od najmanje 800 N da bi joj se duljina promijenila za 1 m. Dakle, ako bismo željeli da ovo proljeće varira duljinu od 0,5 m, minimalna sila potrebna za to bila bi 400 N.
Pročitajte i vi: Pet savjeta za rješavanje fizičkih vježbi
Deformacija ili produljenje opruge
THE deformacija ili produljenje je mjera varijacije duljine opruge. U tom se smislu može izračunati pomoću razlika između duljinaKonačno to je duljinapočetni proljeća. Kad je opruga u izvornoj veličini, bez djelovanja sila koje je deformiraju, nema produljenja.
x - deformacija opruge (m)
LF - zadnja duljina opruge (m)
L0 - početna duljina opruge (m)
Imajte na umu da je u gornjoj formuli ako konačna duljina opruge (LF) je veća od početne duljine (L0), deformacija će biti pozitivan (x> 0); u suprotnom, kada je konačna duljina opruge manja od početne, deformacija će biti negativan (x <0).
Pogledajte i:Sedam najčešćih pogrešaka napravljenih u proučavanju fizike
Riješene vježbe o Hookeovom zakonu
Pitanje 1) Opruga s elastičnom konstantom jednakom 200 N / m ima duljinu od 20 cm. Kada je izložen vanjskoj sili, duljina ove opruge postaje 15 cm. Odredite veličinu elastične sile koja djeluje na oprugu kada je stlačena za 15 cm.
a) 40 N / m
b) 10 N / m
c) 30 N / m
d) 15 N / m
e) 25 N / m
Predložak: slovo B.
Deformacija opruge mjeri se razlikom između izvorne duljine i veličine kada je izložena vanjskoj sili. U ovom je slučaju produljenje opruge 5 cm ili 0,05 m. Na temelju ovoga, napravimo izračune:
Pitanje 2) Kada se sabije silom od 4 N, opruga promijeni duljinu za 1,6 cm (0,016 m). Elastična konstanta ovog opruga, u N / m, iznosi oko:
a) 6,4 N / m
b) 500 N / m
c) 250 N / m
d) 256 N / m
e) 12,8 N / m
Predložak: slovo C.
Napravimo izračun prema Hookeovom zakonu:
Pitanje 3) Što se tiče elastične sile, matematički opisane Hookeovim zakonom, označite alternativu TOČNO:
a) Što je veća elastična konstanta opruge, to je manja sila potrebna da se ona deformira.
b) Elastična sila obrnuto je proporcionalna produljenju opruge.
c) Sila koja djeluje na oprugu, deformirajući je, jednaka je elastičnoj sili koju stvara opruga.
d) Elastična sila ima najveću vrijednost kada je opruga u izvornom obliku.
e) Proljetna konstanta je skalarna veličina, mjerena u njutnima po gramu.
Predložak: slovo B.
Pogledajmo alternative:
The) lažni: Koliko manji je elastična konstanta opruge, što je manja sila potrebna da se ona deformira.
B) lažni: Elastična čvrstoća je direktno proporcionalno istezanju opruge.
c) Istina.
d) lažni: Elastična čvrstoća ima svoju vrijednost Minimum kad je izvor u svom izvornom obliku.
i) lažni: Elastična konstanta opruge skalarna je veličina, mjerena u njutnima po podzemna željeznica.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
