그만큼 법에훅 스프링이 일부에 의해 변형되면 힘 외부, a 힘탄력있는 회복은에서 운동을 시작합니다 같은방향 그리고 감각반대말 외력에. 이 탄성력은 가변적이며 스프링이받는 변형의 크기에 따라 달라집니다.
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Hooke의 법칙과 탄성력
에 따르면 Hooke의 법칙, 힘이 스프링에 가해지면 스프링을 변형시킬 수 있으며 결과적으로 스프링은 외부 힘과 반대되는 힘을 생성합니다. 힘탄력있는. 이 힘은 흉한 모습 봄 참조 공식 계산하는 데 사용 힘탄력있는:
에프그 – 인장 강도 (N)
k-탄성 상수 (N / m)
x-스프링 변형 (m)
위의 공식에서 a의 존재를 관찰 할 수 있습니다. 신호부정. 이 표시는 감각 스프링 (x)이받는 길이의 변화와 항상 반대되는 탄성력의. 이 변화가 양수이면 힘은 부정, 즉, 감각반대말.
Hooke의 법칙 그래프
위의 공식을 기반으로 탄성력과 스프링의 변형 계수와 관련된 그래프를 작성할 수 있습니다. 이렇게하면 그래픽은 다음 프로필을 갖게됩니다.
위의 그래프를 분석 해보면 40N의 힘이 스프링에 가해 졌을 때 그 변형은 0.5m임을 알 수 있습니다. 또한 스프링 힘은 40N의 계수를 가지고 있습니다. 뉴턴의 제 3 법칙, 법칙 동작 과 반응. 계산하자 일정한탄력있는 의 모듈을 기반으로 문제의 이번 봄의 힘탄력있는.
계산은 일정한탄력있는 이번 봄은 80N / m인데 무슨 뜻일까요? 다음으로 탄성 상수와 그 의미에 대한 간략한 주제를 가져옵니다.
스프링 탄성 상수
그만큼 일정한탄력있는 스프링의 강성을 측정합니다. 즉, 스프링이 고통을받는 데 필요한 힘을 측정합니다. 흉한 모습. 탄성 상수가 큰 스프링은 변형하기가 더 어렵습니다. 즉 길이를 변경하려면 더 큰 힘을 가할 필요가 있습니다. 탄성 상수는 스칼라 위대함및 측정 단위에 따라 국제 단위계는 N / m (미터당 뉴턴)입니다.
상상해보십시오 봄 탄성 상수는 800 N / m입니다. 이 스프링은 길이가 1m 씩 변경 되려면 최소 800N의 힘으로 압축되거나 늘어나야합니다. 따라서이 스프링의 길이를 0.5m로 변경하려면 필요한 최소 힘은 400N입니다.
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스프링 변형 또는 신장
그만큼 변형 또는 신장 스프링 길이 변동의 척도입니다. 이러한 의미에서 다음과 같이 계산할 수 있습니다. 차 사이 길이결정적인 그건 길이머리 글자 봄 스프링이 원래 크기에 있고이를 변형시키는 힘의 작용이 없으면 신장이 없습니다.
x-스프링 변형 (m)
엘에프 – 최종 스프링 길이 (m)
엘0 – 초기 스프링 길이 (m)
위 공식에서 스프링의 최종 길이 (엘에프)가 초기 길이 (엘0), 변형은 양 (x> 0); 그렇지 않으면 스프링의 최종 길이가 초기 길이보다 작을 때 변형이 부정 (x <0).
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Hooke의 법칙에 대한 해결 된 연습
질문 1) 탄성 상수가 200 N / m 인 스프링의 길이는 20cm입니다. 외력을 받으면이 스프링의 길이는 15cm가됩니다. 15cm 압축시 스프링이 가하는 탄성력의 크기를 결정합니다.
a) 40 N / m
b) 10 N / m
c) 30 N / m
d) 15 N / m
e) 25 N / m
주형: 편지 B.
스프링 변형은 외력을받을 때 원래 길이와 크기의 차이로 측정됩니다. 이 경우 스프링 연신율은 5cm 또는 0.05m입니다. 이를 바탕으로 계산을 해보겠습니다.
질문 2) 4N의 힘으로 압축하면 스프링의 길이가 1.6cm (0.016m)만큼 변경됩니다. 이 스프링의 탄성 상수 (N / m)는 대략 다음과 같습니다.
a) 6.4 N / m
b) 500 N / m
c) 250 N / m
d) 256 N / m
e) 12.8 N / m
주형: 문자 C.
Hooke의 법칙에 따라 계산해 봅시다 :
질문 3) Hooke의 법칙에 의해 수학적으로 설명 된 탄성력과 관련하여 대안을 표시하십시오. 옳은:
a) 스프링의 탄성 상수가 클수록 변형하는 데 걸리는 힘이 적습니다.
b) 탄성력은 스프링 연신율에 반비례합니다.
c) 스프링에 가해져 변형되는 힘은 스프링에 의해 생성 된 탄성력과 같습니다.
d) 탄성력은 스프링이 원래 모양 일 때 최대 값을 갖습니다.
e) 스프링 상수는 그램 당 뉴턴으로 측정되는 스칼라 양입니다.
주형: 편지 B.
대안을 살펴 보겠습니다.
그만큼) 모조품: 얼마예요 작게 스프링의 탄성 상수이며 변형에 걸리는 힘이 적습니다.
비) 모조품: 탄성 강도는 직접 스프링의 연신율에 비례합니다.
c) 맞다.
디) 모조품: 탄성력은 그 가치가 있습니다. 최저한의 봄이 원래 모양 일 때.
과) 모조품: 스프링의 탄성 상수는 스칼라 수량이며 지하철.
작성자: Rafael Hellerbrock
물리학 교사
