Huka likums ir fizikas likums, kas ar deformāciju nosaka deformāciju, ko elastīgais ķermenis piedzīvojis.
Teorija apgalvo, ka elastīga objekta stiepšanās ir tieši proporcionāla tam pielietotajam spēkam.
Kā piemēru mēs varam domāt par atsperi. Izstiepjot, tas iedarbojas pretēji veiktajai kustībai. Tādējādi, jo lielāks ir pielietotais spēks, jo lielāka būs tā deformācija.
No otras puses, kad pavasarim nav spēka, kas iedarbojas, mēs sakām, ka tas ir līdzsvarā.
Vai tu zināji?
Hukes likums ir nosaukts angļu zinātnieka Roberta Huka (1635-1703) vārdā.
Formula
Huka likuma likums tiek izteikts šādi:
F = k. tur
no kurienes,
F: spēks, kas pielikts elastīgajam ķermenim
K: elastīgā konstante vai proporcionalitātes konstante
tur: neatkarīgs mainīgais, tas ir, cietusī deformācija
Saskaņā ar Starptautisko sistēmu (SI) spēku (F) mēra Ņūtonā (N), elastīgo konstanti (K) Ņūtonā uz metru (N / m) un mainīgo (Δl) metros (m).
Piezīme: Cietušās deformācijas variācijas Δl = L - L0, var norādīt ar x. Ņemiet vērā, ka L ir atsperes pēdējais garums un L0, sākotnējais garums.
Huka likumu eksperiments
Lai apstiprinātu Huka likumu, mēs varam veikt nelielu eksperimentu ar atsperi, kas piestiprināta pie atbalsta.
Velkot to, mēs varam redzēt, ka spēks, ko mēs pieliekam tā izstiepšanai, ir tieši proporcionāls spēkam, ko tas iedarbojas, bet pretējā virzienā.
Citiem vārdiem sakot, atsperes deformācija palielinās proporcionāli tai pieliktajam spēkam.
Grafisks
Lai labāk izprastu Huka likuma eksperimentu, tiek izveidota tabula. Ievērojiet to Δl vai x atbilst atsperes deformācijai, un Fvai P atbilst spēkam, ko atsvariem pieliek atsvari.
Tādējādi, ja P = 50N un x = 5 m, mums ir:
| F (N) | 50 | 100 | 150 |
|---|---|---|---|
| x (m) | 5 | 10 | 15 |
Pēc vērtību atzīmēšanas mēs uzzīmējam F pret x.
Iestājeksāmena vingrinājumi ar atgriezenisko saiti
1. (UFSM) Skrējēja veikto spēka vingrinājumu laikā tiek izmantota gumijas josla, kas piestiprināta pie vēdera. Startos sportists iegūst šādus rezultātus:
| Nedēļa | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Δx (cm) | 20 | 24 | 26 | 27 | 28 |
Maksimālais spēks, ko sasniedz sportists, zinot, ka siksnas elastīgā konstante ir 300 N / m un ka tā ievēro Huka likumu, ir N:
a) 23520
b) 17600
c) 1760. gads
d) 840
e) 84
Alternatīva un
2. (UFU-MG) Loka šaušana ir olimpiskais sporta veids kopš otrās olimpiādes Parīzē, 1900. gadā. Loks ir ierīce, kas elastīgo potenciālo enerģiju, kas tiek uzkrāta, kad ir savilkta priekšgala aukla, pārveido par kinētisko enerģiju, kas tiek pārnesta uz bultiņu.
Eksperimentā mēs izmērām spēku F, kas nepieciešams, lai spriegotu loku līdz noteiktam attālumam x, iegūstot šādas vērtības:
| F (N) | 160 | 320 | 480 |
|---|---|---|---|
| x (cm) | 10 | 20 | 30 |
Loka elastīgās konstantes k vērtība un vienības ir:
a) 16 m / Z
b) 1,6 kN / m
c) 35 N / m
d) 5/8 x 10-2 m / N
Alternatīva b
3. (UFRJ-RJ) Attēlā attēlotā sistēma (vienas masas ratiņi, kas savienoti ar identiskām atsperēm) sākotnēji atrodas miera stāvoklī un var pārvietoties ar nenozīmīgu berzi pa horizontālām sliedēm:
Pastāvīgs spēks tiek iedarbināts uz 3. pavasara brīvo galu, paralēli sliedēm un orientēts pa labi. Pēc sākotnējo svārstību slāpēšanas mezgls pārvietojas blokā pa labi. Šajā situācijā, kur l1, l2 un l3 ir attiecīgais 1., 2. un 3. atsperes garums, atzīmējiet pareizo alternatīvu:
a) l1> l2> l3
b) l1 = l2 = l3
c) l1 d) l1 = l2 e) l1 = l2> l3
Alternatīva c
Vai vēlaties uzzināt vairāk? Lasiet arī rakstus:
- Spēks
- Elastīga izturība
- Potenciālā enerģija
- Elastīgā potenciālā enerģija
