Elastinė jėga (Fjis) yra jėga, daroma kūnui, kuris turi tamprumą, pavyzdžiui, spyruoklę, gumą ar elastingumą.
Todėl ši jėga lemia šio kūno deformaciją, kai jis ištempia ar suspaudžia. Tai priklausys nuo pritaikytos jėgos krypties.
Tarkime, pavyzdžiui, spyruoklę, pritvirtintą prie atramos. Jei nėra jėgos, veikiančios jį, sakome, kad ji yra ramybės būsenoje. Savo ruožtu, kai mes ištempsime šį pavasarį, tai sukurs jėgą priešinga kryptimi.
Atkreipkite dėmesį, kad deformacija, kurią patyrė spyruoklė, yra tiesiogiai proporcinga pritaikytos jėgos intensyvumui. Taigi, kuo didesnė taikoma jėga (P), tuo didesnė spyruoklės (x) deformacija, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:
Tempimo tempimo formulė
Norėdami apskaičiuoti elastinę jėgą, naudojame anglų mokslininko Roberto Hooke'o (1635–1703) sukurtą formulę, vadinamą Huko įstatymas:
F = K. x
Kur,
F: elastinga kūną veikianti jėga (N)
K.: elastinė konstanta (N / m)
x: svyravimai dėl elastingo kūno (m)
Elastinė konstanta
Verta prisiminti, kad vadinamąją „elastinę konstantą“ lemia naudojamos medžiagos pobūdis ir matmenys.
Pavyzdžiai
1. Spyruoklė turi vieną galą, pritvirtintą prie atramos. Pritaikius jėgą kitame gale, ši spyruoklė deformuojasi 5 m. Nustatykite pritaikytos jėgos intensyvumą, žinodami, kad spyruoklės konstanta yra 110 N / m.
Norėdami sužinoti, kokia jėga veikia pavasarį, turime naudoti Huko dėsnio formulę:
F = K. x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Nustatykite spyruoklės, kurios veikianti jėga yra 30N, variaciją, o jos elastinė konstanta yra 300N / m.
Norėdami sužinoti pavasario patirtus pokyčius, mes naudojame Hooke'o įstatymo formulę:
F = K. x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Elastinė potenciali energija
Energija, susijusi su elastine jėga, vadinama elastine potencine energija. Tai susiję su darbas atliekama kūno elastine jėga, einančia iš pradinės padėties į deformuotą padėtį.
Elastinės potencialios energijos apskaičiavimo formulė išreikšta taip:
EPir = Kx2/2
Kur,
EPir: elastinė potenciali energija
K.: elastinga konstanta
x: elastingos kūno deformacijos matas
Norite sužinoti daugiau? Taip pat skaitykite:
- Jėga
- Potencinė energija
- Elastinė potenciali energija
- Fizikos formulės
Stojamojo egzamino pratybos su grįžtamuoju ryšiu
1. (CFU) Dalelė, kurios masė m, judanti horizontalioje plokštumoje, be trinties, prie spyruoklių sistemos pritvirtinta keturiais skirtingais būdais, kaip parodyta žemiau.
Dėl dalelių virpesių dažnių pažymėkite teisingą alternatyvą.
a) II ir IV atvejų dažniai yra vienodi.
b) III ir IV atvejų dažniai yra vienodi.
c) Didžiausias dažnis įvyksta II atveju.
d) Didžiausias dažnis įvyksta I atveju.
e) Mažiausias dažnis būna IV atveju.
B alternatyva. III ir IV atvejų dažniai yra vienodi.
2. (UFPE) Apsvarstykite paveikslo spyruoklių masės sistemą, kur m = 0,2 kg ir k = 8,0 N / m. Blokas numetamas iš 0,3 m atstumo nuo pusiausvyros padėties, grįžtant į jį tiksliai nuliniu greičiu, todėl nė karto neperžengiant pusiausvyros padėties. Šiomis sąlygomis kinetinės trinties tarp bloko ir horizontalaus paviršiaus koeficientas yra:
a) 1,0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
B) 0.6 alternatyva
3. (UFPE) Objektas, kurio masė M = 0,5 kg, laikoma ant horizontalaus paviršiaus be trinties, pritvirtinta prie spyruoklės, kurios elastinės jėgos konstanta yra K = 50 N / m. Daiktas traukiamas 10 cm ir tada atleidžiamas, pradedant svyruoti subalansuotos padėties atžvilgiu. Koks yra didžiausias objekto greitis, m / s?
a) 0,5
b) 1,0
c) 2.0
d) 5.0
e) 7.0
B) 1.0 alternatyva
