그만큼 탄성력 그리고 힘 압축하거나 늘어나는 외력에 반대되는 탄성 재료의 반작용. 탄성력 공식은 다음과 같습니다. 훅의 법칙, 이는 힘을 스프링 변형과 관련시킵니다. 따라서 재료의 탄성 상수가 겪는 변형의 곱을 통해 그 값을 찾을 수 있습니다.
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인장 강도 요약
탄성력은 스프링이 겪는 변형을 결정합니다.
계산은 Hooke의 법칙을 사용하여 수행됩니다.
후크의 법칙은 힘이 스프링의 변형에 비례한다고 말합니다.
훅의 법칙은 다음과 같은 형태로 처음 등장했다. 철자 바꾸기 "ceiiinosssttuv"는 "ut tensio, sic vis"를 의미하며 "변형되면 힘도 가해집니다."
탄성 상수는 스프링 변형의 용이함 또는 어려움을 처리하며 탄성 재료의 치수 및 특성에 의해 정의됩니다.
용수철 힘의 작용은 용수철 상수와 용수철 변형률의 제곱을 2로 나눈 곱에 의해 결정됩니다.
탄성력 공식과 직업 스프링의 운동에 반대되는 힘의 경향을 나타내는 음수 기호를 갖습니다.
탄성력이란?
탄성력은 스프링 또는 기타 재료의 변형과 관련된 힘, 고무 및 고무 밴드와 같은. 신체가 받는 힘과 반대 방향으로 작용합니다. 즉, 압축을 목표로 스프링을 누르면 동일한 힘을 가하지만 반대 방향으로 압축 해제를 목표로 합니다.
그 계산은 1678년 Robert Hooke(1635-1703)가 아나그램 "ceiiinosssttuv"의 형태로 발표한 Hooke의 법칙을 사용하여 이루어집니다. 2년 후에야 그는 그것을 "변형, 그래서 힘"을 의미하는 "ut tensio, sic vis"로 해독했습니다. 힘과 변형 사이에 존재하는 비례 관계.
→ 훅의 법칙 비디오
탄성력의 공식은 무엇입니까?
탄성력 공식, 즉 Hooke의 법칙은 다음과 같이 표현됩니다.
\(F_{el}=-\ k\bullet∆x\)
에 무슨:
\(∆x=xf-xi\)
\(담즙}\): 탄성력, 즉 스프링이 가하는 힘(뉴턴 단위로 측정) \([N]\).
케이: 스프링 상수, [\(N/m\)].
\(∆x\): 미터로 측정된 스프링 변형(신율이라고도 함)의 변화 [\(중\)].
\(x_i\): 미터로 측정한 스프링의 초기 길이 [\(중\)].
\(x_f\): 미터로 측정한 스프링의 최종 길이 [\(중\)].
중요한: 아래 그림 2와 같이 시스템의 평형을 목표로 힘이 물체의 변위에 반대하는 경향이 있기 때문에 공식에 음수 기호가 존재합니다.
그러나 만약 \(F_{el}>0\) ~을 위한 \(x<0\), 그림 1과 같이 스프링의 압축이 있습니다. 이미 \(F_{el}<0\) ~을 위한 \(x>0\), 그림 3과 같이 스프링이 늘어납니다.
→ 탄성 상수
스프링 상수는 스프링의 강성, 즉 스프링이 변형되는 데 필요한 힘의 양을 결정합니다. 그 가치는 그것이 만들어진 재료의 특성과 치수에 전적으로 의존합니다. 그러므로, 스프링 상수가 클수록 변형이 더 어렵습니다..
탄성력 작용
모든 힘은 작동합니다. 그래서 강도 작업 탄성은 다음 공식을 사용하여 구합니다.
\(W_{el}=-\left(\frac{{k\bullet x_f}^2}{2}-\frac{{k\bullet x_i}^2}{2}\right)\)
라고 가정하면 엑스나=0 그리고 전화 엑스에프 ~에 엑스, 우리는 가장 잘 알려진 형태를 가지고 있습니다:
\(W_{el}=-\frac{{k\bullet x}^2}{2}\)
\(W_{엘}\): 줄 단위로 측정한 탄성력의 일 [제이].
케이: 스프링 상수, [아니요/중].
\(x_i\): 미터로 측정한 스프링의 초기 길이 [중].
\(x_f\) 또는 엑스: 미터로 측정한 스프링의 최종 길이 [중].
너무 읽기: 인장력 - 로프 또는 와이어에 가해지는 힘
탄성력을 계산하는 방법?
수학적 관점에서 탄성력은 계산됩니다. 공식을 통해 그리고 우리가 스프링으로 작업할 때마다. 아래에서 우리는 스프링 힘을 계산하는 방법의 예를 볼 것입니다.
예시:
용수철의 용수철 상수가 350N/m임을 알고 용수철을 2.0cm 변형하는 데 필요한 힘을 결정합니다.
해결:
후크의 법칙을 사용하여 스프링을 변형하는 데 필요한 힘을 계산합니다.
\(F_{el}=k\불릿 x\)
2cm의 변형률을 미터로 변환하고 스프링 상수 값을 대입:
\(F_{el}=350\bullet0.02\)
\(F_{el}=7\ N\)
탄성력으로 풀린 운동
질문 1
10N의 힘으로 압축될 때 스프링은 길이가 5cm(0.05m) 변합니다. 이 스프링의 스프링 상수(N/m)는 다음과 같습니다.
A) 6.4N/m
나) 500N/m
다) 250N/m
라) 200N/m
마) 12.8N/m
해결:
대안 D
우리는 Hooke의 법칙을 사용하여 계산을 할 것입니다:
\(F_{el}=k\불릿 x\)
\(10=k\bullet0.05\)
\(k=\frac{10}{0.05}\)
\(k=200\ N/m\)
질문 2
스프링 상수가 500N/m인 스프링이 50N의 힘으로 눌려 있습니다. 이 정보를 기반으로 이 힘의 적용으로 인해 스프링이 받는 변형을 센티미터 단위로 계산하십시오.
가) 100
나) 15
다)0.1
라) 1000
마) 10
해결:
대안 E
Hooke의 법칙을 사용하여 스프링의 변형을 계산합니다.
\(F_{el}=k\불릿 x\)
\(50=500\총알 x\)
\(x=\frac{50}{500}\)
\(x=0.1\m\)
\(x=10\ cm\)
파멜라 라파엘라 멜로
물리학 교사
