bu yasaiçindekanca bir yay bazıları tarafından deforme olduğunda güç harici, bir güçelastik restoratif uygulanmaya başlanır. aynıyön Ve içinde duyukarşısında dış kuvvete. Bu elastik kuvvet de değişkendir ve yayın maruz kaldığı deformasyonun boyutuna bağlıdır.
BakAyrıca:Fizik formülü hileleri
Hooke yasası ve elastik kuvvet
Göre Hook kanunuBir yaya bir kuvvet uygulandığında, yayı deforme edebilmektedir, dolayısıyla yay dış kuvvete zıt olarak adlandırılan bir kuvvet üretir. güçelastik. Bu güç duruma göre daha da artar. deformasyon bahar. görmek formül hesaplamak için kullanılır güçelastik:
Fo – çekme mukavemeti (N)
k - elastik sabit (N/m)
x - yay deformasyonu (m)
Yukarıdaki formülde, bir maddenin varlığını gözlemlemek mümkündür. sinyalolumsuz. Bu işaret ilgili duyu Yay (x) tarafından maruz kalınan uzunluk değişiminin her zaman tersi olan elastik kuvvetin. Bu varyasyon pozitif ise, kuvvet olumsuz, yani, sahip duyukarşısında.
Hooke Yasası Grafiği
Yukarıdaki formüle dayanarak, elastik kuvveti yayın deformasyon modülüyle ilişkilendiren bir grafik oluşturabiliriz. Bunu yaparken, grafik aşağıdaki profile sahip olacaktır:
Yukarıdaki grafiği inceleyerek, yaya 40 N'luk bir kuvvet uygulandığında deformasyonunun 0,5 m olduğunu fark etmek mümkündür. Buna ek olarak, yay kuvveti de 40 N'lik bir modüle sahiptir. Newton'un üçüncü yasası, kanunu aksiyon ve reaksiyon. hadi hesaplayalım sabitelastik modülüne dayalı olarak söz konusu yayın güçelastik.
Hesaplama gösteriyor ki, sabitelastik bu yay 80 N/m, ama bu ne anlama geliyor? Sonra, elastik sabite ve onun anlamına adanmış kısa bir konu getiriyoruz.
Yay elastik sabiti
bu sabitelastik yayın sertliğini, yani yaya zarar vermek için gereken kuvveti ölçer. deformasyon. Elastik sabitleri büyük olan yayların deforme olması daha zordur, yani uzunluklarını değiştirmek için daha büyük bir kuvvet uygulamak gerekir. Elastik sabit, bir skaler büyüklükve ölçü birimine göre, Uluslararası Birimler Sistemi, N/m'dir (metre başına Newton).
hayal et ki bir bahar 800 N/m'lik bir elastik sabite sahiptir. Bu yayın uzunluğunun 1 m değişmesi için en az 800 N'luk bir kuvvetle sıkıştırılması veya gerilmesi gerekir. Böylece, bu yayın uzunluğunun 0,5 m değişmesini istersek, bunun için gereken minimum kuvvet 400 N olacaktır.
Siz de okuyun: Fizik Egzersizlerini Çözmek İçin Beş İpucu
Yay deformasyonu veya uzaması
bu deformasyon veya uzama yayın uzunluğundaki değişimin ölçüsüdür. Bu anlamda şu şekilde hesaplanabilir: fark arasında uzunlukson bu uzunlukilk bahar. Yay orijinal boyutundayken, onu deforme eden kuvvetlerin etkisinden bağımsız olduğunda, uzama olmaz.
x - yay deformasyonu (m)
LF – son yay uzunluğu (m)
L0 – ilk yay uzunluğu (m)
Yukarıdaki formülde, yayın son uzunluğu (LF) başlangıç uzunluğundan daha büyük (L0), deformasyon olacak pozitif (x > 0); aksi takdirde yayın son uzunluğu başlangıç uzunluğundan küçük olduğunda deformasyon olumsuz (x<0).
Ayrıca bakınız:Fizik Çalışmalarında Yapılan En Yaygın Yedi Hata
Hooke yasası ile ilgili çözülmüş alıştırmalar
Soru 1) Elastik sabiti 200 N/m olan bir yay 20 cm uzunluğa sahiptir. Bir dış kuvvete maruz kaldığında bu yayın uzunluğu 15 cm olur. 15 cm sıkıştırıldığında yayın uyguladığı elastik kuvvetin büyüklüğünü belirleyin.
a) 40 N/m
b) 10 N/m
c) 30 N/m
d) 15 N/m
e) 25 N/m
şablon: B 'harfi.
Yay deformasyonu, bir dış kuvvete maruz kaldığında orijinal uzunluğu ile boyutu arasındaki farkla ölçülür. Bu durumda yay uzaması 5 cm veya 0,05 m'dir. Buna göre hesaplamaları yapalım:
Soru 2) 4 N'luk bir kuvvetle sıkıştırıldığında, bir yay uzunluğunu 1,6 cm (0,016 m) değiştirir. Bu yayın elastik sabiti, N/m cinsinden yaklaşık:
a) 6.4 N/m
b) 500 N/m
c) 250 N/m
d) 256 N/m
e) 12.8 N/m
şablon: C harfi
Hesaplamayı Hooke yasasına göre yapalım:
Soru 3) Hooke yasası ile matematiksel olarak tanımlanan elastik kuvvet ile ilgili olarak, alternatifi işaretleyiniz. DOĞRU:
a) Bir yayın elastik sabiti ne kadar büyükse, onu deforme etmek için o kadar az kuvvet gerekir.
b) Elastik kuvvet, yayın uzaması ile ters orantılıdır.
c) Yaya uygulanan ve onu deforme eden kuvvet, yayın ürettiği elastik kuvvete eşittir.
d) Yay orijinal halindeyken elastik kuvvet maksimum değerine ulaşır.
e) Yay sabiti, gram başına Newton olarak ölçülen skaler bir niceliktir.
Şablon: B 'harfi.
Alternatiflere bakalım:
) sahte: Ne kadar daha küçük bir yayın elastik sabitidir, onu deforme etmek için gereken kuvvet o kadar az olur.
B) sahte: Elastik mukavemet direkt olarak yayın uzaması ile orantılıdır.
c) Doğru.
d) sahte: Elastik gücün değeri vardır Asgari yay orijinal şeklinde olduğunda.
ve) sahte: Yayın elastik sabiti, Newton başına ölçülen skaler bir niceliktir. metro.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
