Elastična čvrstoća (Fon) je sila koja djeluje na tijelo koje ima elastičnost, na primjer oprugu, gumu ili elastiku.
Ova sila stoga određuje deformaciju ovog tijela kada se rasteže ili sabija. To će ovisiti o smjeru primijenjene sile.
Kao primjer, pomislimo na oprugu pričvršćenu na nosač. Ako na nju ne djeluje sila, kažemo da miruje. Zauzvrat, kad se protegnemo ovog proljeća, stvorit će silu u suprotnom smjeru.
Imajte na umu da je deformacija koju pretrpi opruga izravno proporcionalna intenzitetu primijenjene sile. Dakle, što je veća primijenjena sila (P), to je veća deformacija opruge (x), kao što se vidi na donjoj slici:
Formula vlačne čvrstoće
Za izračunavanje elastične sile koristimo formulu koju je razvio engleski znanstvenik Robert Hooke (1635. - 1703.), tzv Hookeov zakon:
F = K. x
Gdje,
F: sila koja djeluje na elastično tijelo (N)
K: elastična konstanta (N / m)
x: varijacija koju trpi elastično tijelo (m)
Elastična konstanta
Vrijedno je zapamtiti da je takozvana "elastična konstanta" određena prirodom upotrijebljenog materijala, a također i njegovim dimenzijama.
Primjeri
1. Opruga ima jedan kraj učvršćen na nosaču. Prilikom primjene sile na drugom kraju, ova opruga podvrgava se deformaciji od 5 m. Odredite intenzitet primijenjene sile, znajući da je konstanta opruge 110 N / m.
Da bismo znali snagu sile koja djeluje na oprugu, moramo se poslužiti formulom Hookeova zakona:
F = K. x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Odredite varijaciju opruge koja ima djelujuću silu od 30N i čija je elastična konstanta 300N / m.
Da bismo pronašli varijaciju koju je pretrpjelo proljeće, koristimo formulu Hookeova zakona:
F = K. x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Elastična potencijalna energija
Energija povezana s elastičnom silom naziva se elastična potencijalna energija. To je povezano sa raditi izvodi se elastičnom silom tijela koja ide iz početnog položaja u deformirani položaj.
Formula za izračunavanje elastične potencijalne energije izražava se na sljedeći način:
EPi = Kx2/2
Gdje,
EPi: elastična potencijalna energija
K: elastična konstanta
x: mjera elastične deformacije tijela
Želite znati više? Pročitajte i vi:
- Snaga
- Potencijalna energija
- Elastična potencijalna energija
- Formule iz fizike
Vježbe prijamnog ispita s povratnim informacijama
1. (CFU) Čestica, mase m koja se kreće u vodoravnoj ravnini, bez trenja, pričvršćena je na opružni sustav na četiri različita načina, prikazana u nastavku.
Što se tiče frekvencija oscilacija čestica, označite ispravnu alternativu.
a) Frekvencije u slučajevima II i IV su iste.
b) Učestalosti u slučajevima III i IV su iste.
c) Najveća učestalost javlja se u slučaju II.
d) Najveća učestalost javlja se u slučaju I.
e) Najmanja učestalost javlja se u slučaju IV.
Alternativa b) Učestalosti u slučajevima III i IV su iste.
2. (UFPE) Razmotrimo sustav opružne mase na slici, gdje je m = 0,2 Kg i k = 8,0 N / m. Blok se spušta s udaljenosti jednake 0,3 m od svog ravnotežnog položaja, vraćajući se u njega s točno nultom brzinom, dakle bez da ikad nadmaši ravnotežni položaj. U tim uvjetima koeficijent kinetičkog trenja između bloka i vodoravne površine iznosi:
a) 1.0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
Alternativa b) 0,6
3. (UFPE) Predmet mase M = 0,5 kg, poduprt na vodoravnoj površini bez trenja, pričvršćen je na oprugu čija je konstanta elastične sile K = 50 N / m. Predmet se povuče za 10 cm, a zatim otpusti, počevši oscilirati u odnosu na uravnoteženi položaj. Kolika je maksimalna brzina objekta, u m / s?
a) 0,5
b) 1.0
c) 2,0
d) 5,0
e) 7,0
Alternativa b) 1.0
