Hooke의 법칙은 힘을 통해 탄성체가 겪는 변형을 결정하는 물리 법칙입니다.
이론은 탄성 물체의 신축이 그것에 적용된 힘에 정비례한다고 말합니다.
예를 들어, 우리는 봄을 생각할 수 있습니다. 스트레칭 할 때 수행되는 움직임과 반대되는 힘을가합니다. 따라서 적용된 힘이 클수록 변형이 커집니다.
반면에 스프링에 작용하는 힘이 없으면 균형이 잡혀 있다고 말합니다.
알고 계십니까?
Hooke의 법칙은 영국 과학자 Robert Hooke (1635-1703)의 이름을 따서 명명되었습니다.
공식
Hooke의 법칙 공식은 다음과 같이 표현됩니다.
F = k. 그곳에
어디에서
에프: 탄성체에 가해지는 힘
케이: 탄성 상수 또는 비례 상수
그곳에: 독립 변수, 즉 변형
국제 시스템 (SI)에 따르면 힘 (F)은 뉴턴 (N), 탄성 상수 (K)는 미터당 뉴턴 (N / m), 변수 (Δl)는 미터 (m)로 측정됩니다.
노트: 변형의 변화 Δl = L-L0,로 표시 될 수 있습니다. 엑스. L은 스프링의 최종 길이이고 L은0, 초기 길이.
Hooke의 법칙 실험
Hooke의 법칙을 확인하기 위해 지지대에 스프링을 부착하여 작은 실험을 수행 할 수 있습니다.
그것을 당길 때 우리가 그것을 늘리기 위해 가하는 힘은 그것이 가하는 힘에 정비례하지만 반대 방향임을 알 수 있습니다.
즉, 스프링에 가해지는 힘에 비례하여 스프링의 변형이 증가합니다.
그래픽
Hooke의 법칙 실험을 더 잘 이해하기 위해 테이블이 만들어졌습니다. 그것을주의해라 Δl 또는 x 스프링의 변형에 해당하고 에프또는 P 무게가 스프링에 가하는 힘에 해당합니다.
따라서 P = 50N이고 x = 5m이면 다음과 같습니다.
| F (N) | 50 | 100 | 150 |
|---|---|---|---|
| x (m) | 5 | 10 | 15 |
값을 확인한 후 F 대 x를 플로팅합니다.
피드백이있는 입학 시험 연습
1. (UFSM) 러너가하는 근력 운동시 복부에 부착 된 고무 밴드를 사용합니다. 시작시 선수는 다음과 같은 결과를 얻습니다.
| 주 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Δx (cm) | 20 | 24 | 26 | 27 | 28 |
스트랩의 탄성 상수가 300 N / m이고 Hooke의 법칙을 준수한다는 사실을 알고있는 선수가 도달하는 최대 힘은 N 단위입니다.
a) 23520
b) 17600
c) 1760 년
d) 840
e) 84
대안 및
2. (UFU-MG) 양궁은 1900 년 파리에서 열린 두 번째 올림픽 이후 올림픽 스포츠였습니다. 활은 활을 팽팽하게했을 때 저장되는 탄성 위치 에너지를 운동 에너지로 변환하여 화살로 전달하는 장치입니다.
실험에서 우리는 활을 일정한 거리 x로 장력을 가하는 데 필요한 힘 F를 측정하여 다음 값을 얻습니다.
| F (N) | 160 | 320 | 480 |
|---|---|---|---|
| x (cm) | 10 | 20 | 30 |
호의 탄성 상수 k의 값과 단위는 다음과 같습니다.
a) 16m / N
b) 1.6kN / m
c) 35 N / m
d) 5/8 x 10-2 m / N
대안 b
3. (UFRJ-RJ) 그림에 표시된 시스템 (동일한 스프링에 연결된 동일한 질량의 트롤리)은 초기에 정지 상태이며 수평 레일에서 약간의 마찰로 움직일 수 있습니다.
레일과 평행하고 오른쪽으로 향하는 스프링 3의 자유 단부에 일정한 힘이 가해집니다. 초기 진동이 감쇠 된 후 어셈블리는 블록에서 오른쪽으로 이동합니다. 이 상황에서 l1, l2 및 l3이 각각의 스프링 1, 2 및 3 길이 인 경우 올바른 대안을 표시하십시오.
a) l1> l2> l3
b) l1 = l2 = l3
c) l1 d) l1 = l2 e) l1 = l2> l3
대안 c
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