Rugalmas szilárdság (Fő) egy olyan testre kifejtett erő, amely rugalmassággal rendelkezik, például rugóval, gumival vagy gumival.
Ez az erő ezért meghatározza ennek a testnek a deformációját, amikor megnyúlik vagy összenyomódik. Ez az alkalmazott erő irányától függ.
Példaként gondoljunk egy rugóra, amely egy tartóhoz van rögzítve. Ha nincs rá erő, akkor azt mondjuk, hogy nyugalomban van. Viszont amikor kinyújtjuk ezt a tavaszt, az ellenkező irányú erőt hoz létre.
Vegye figyelembe, hogy a rugó által elszenvedett alakváltozás egyenesen arányos az alkalmazott erő intenzitásával. Így minél nagyobb az alkalmazott erő (P), annál nagyobb a rugó (x) deformációja, amint az az alábbi képen látható:
Szakítószilárdsági képlet
A rugalmassági erő kiszámításához egy Robert Hooke (1635-1703) angol tudós által kifejlesztett képletet használunk, Hooke törvénye:
F = K. x
Hol,
F: a rugalmas testre kifejtett erő (N)
K: rugalmas állandó (N / m)
x: a rugalmas test által okozott variáció (m)
Rugalmas állandó
Érdemes emlékezni arra, hogy az úgynevezett „rugalmas állandót” a felhasznált anyag jellege, valamint méretei határozzák meg.
Példák
1. A rugó egyik vége a tartóhoz van rögzítve. Ha a másik végén erőt fejtünk ki, akkor ez a rugó 5 m-es deformáción megy keresztül. Határozza meg az alkalmazott erő intenzitását, tudván, hogy a rugóállandó 110 N / m.
A rugóra kifejtett erő erősségének megismeréséhez Hooke-törvény képletét kell használnunk:
F = K. x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Határozza meg annak a rugónak a variációját, amelynek 30 N működési ereje van és rugalmas állandója 300 N / m.
A tavasz által elszenvedett variáció megtalálásához Hooke-törvény képletét használjuk:
F = K. x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Rugalmas potenciális energia
A rugalmas erőhöz kapcsolódó energiát rugalmas potenciális energiának nevezzük. Kapcsolódik a munka a test rugalmas ereje végzi, amely a kezdeti helyzetből a deformált helyzetbe megy.
A rugalmas potenciális energia kiszámításának képletét a következőképpen fejezzük ki:
EPés = Kx2/2
Hol,
EPés: rugalmas potenciális energia
K: rugalmas állandó
x: a test rugalmas alakváltozásának mértéke
Szeretne többet megtudni? Olvassa el:
- Erő
- Helyzeti energia
- Rugalmas potenciális energia
- Fizika képletek
Felvételi vizsga gyakorlatok visszajelzéssel
1. (CFU) Az m tömegű részecske, amely vízszintes síkban mozog súrlódás nélkül, négy különböző módon kapcsolódik a rugórendszerhez, az alábbiakban látható módon.
A részecske rezgési frekvenciái tekintetében jelölje be a megfelelő alternatívát.
a) A II és IV esetek gyakorisága megegyezik.
b) A III és IV esetek gyakorisága megegyezik.
c) A legnagyobb gyakoriság a II. esetben fordul elő.
d) A legnagyobb gyakoriság az I. esetben fordul elő.
e) A legkisebb gyakoriság a IV. esetben fordul elő.
B) alternatíva) A III és IV esetekben a frekvenciák megegyeznek.
2. (UFPE) Tekintsük az ábra rugótömeg-rendszerét, ahol m = 0,2 kg és k = 8,0 N / m. A blokkot 0,3 m-es távolságból ledobják egyensúlyi helyzetéből, pontosan nulla sebességgel tér vissza hozzá, tehát anélkül, hogy akár egyszer is túllépne az egyensúlyi helyzeten. Ilyen körülmények között a blokk és a vízszintes felület közötti kinetikai súrlódási együttható a következő:
a) 1.0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
B) alternatíva 0.6
3. (UFPE) M = 0,5 kg tömegű, vízszintes felületen súrlódás nélkül alátámasztott tárgyat egy rugóra rögzítenek, amelynek rugalmassági állandója K = 50 N / m. Az objektumot 10 cm-re meghúzzák, majd elengedik, kezdve lengeni a kiegyensúlyozott helyzethez képest. Mekkora az objektum maximális sebessége, m / s-ban?
a) 0,5
b) 1,0
c) 2.0
d) 5.0
e) 7.0
B) alternatíva 1.0
