Elastik Kuvvet ve Hooke Yasası

Hooke Yasası, elastik bir cismin bir kuvvet yoluyla maruz kaldığı deformasyonu belirleyen bir fizik yasasıdır.

Teori, elastik bir nesnenin gerilmesinin, kendisine uygulanan kuvvetle doğru orantılı olduğunu belirtir.

Örnek olarak bir yay düşünebiliriz. Gerdirirken yapılan harekete ters bir kuvvet uygular. Böylece, uygulanan kuvvet ne kadar büyük olursa, deformasyonu o kadar büyük olacaktır.

Öte yandan, yaya etki eden bir kuvvet olmadığında, dengede olduğunu söylüyoruz.

Biliyor musun?

Hooke Yasası, İngiliz bilim adamı Robert Hooke'un (1635-1703) adını almıştır.

formül

Hooke Yasası formülü şu şekilde ifade edilir:

F = k. Orada

nereden,

F: elastik gövdeye uygulanan kuvvet
K: elastik sabit veya orantı sabiti
Orada: bağımsız değişken, yani uğradığı deformasyon

Uluslararası Sisteme (SI) göre, kuvvet (F) Newton (N), elastik sabit (K) Newton/metre (N/m) ve değişken (Al) metre (m) olarak ölçülür.

Not: Yaşanan deformasyonun değişimi Δl = L - L₀, ile belirtilebilir x. L'nin yayın son uzunluğu olduğuna ve L'nin₀, başlangıç ​​uzunluğu.

Hooke Yasası Deneyi

Hooke Yasasını doğrulamak için bir desteğe bağlı bir yay ile küçük bir deney yapabiliriz.

Çekerken, germek için uyguladığımız kuvvetin, uyguladığı kuvvetle doğru orantılı, ancak ters yönde olduğunu görebiliriz.

Başka bir deyişle, yayın deformasyonu, kendisine uygulanan kuvvetle orantılı olarak artar.

Grafik

Hooke Yasası deneyini daha iyi anlamak için bir tablo yapılır. dikkat edin Δl veya x yayın deformasyonuna karşılık gelir ve Fveya P ağırlıkların yaya uyguladığı kuvvete karşılık gelir.

Böylece, eğer P = 50N ve x = 5 m ise, elimizde:

F (N)	50	100	150
x (m)	5	10	15

Değerleri kaydettikten sonra, F'ye karşı x'i çizeriz.

Geri Bildirimli Giriş Sınavı Alıştırmaları

1. (UFSM) Bir koşucu tarafından yapılan kuvvet egzersizleri sırasında karınlarına bağlı bir lastik bant kullanılır. Başlangıçlarda, atlet aşağıdaki sonuçları alır:

Hafta	1	2	3	4	5
Δx (cm)	20	24	26	27	28

Kayışın elastik sabitinin 300 N/m olduğunu ve Hooke yasasına uyduğunu bilen sporcunun ulaştığı maksimum kuvvet, N cinsindendir:

a) 23520
b) 17600
c) 1760
d) 840
e) 84

Yanıtı Gör

alternatif ve

2. (UFU-MG) Okçuluk, 1900 yılında Paris'te düzenlenen ikinci Olimpiyatlardan bu yana Olimpik bir spor olmuştur. Yay, kiriş gerildiğinde depolanan elastik potansiyel enerjiyi, oka aktarılan kinetik enerjiye dönüştüren bir cihazdır.

Bir deneyde, yayı belirli bir x mesafesine germek için gerekli olan F kuvvetini ölçerek aşağıdaki değerleri elde ederiz:

F (N)	160	320	480
x (cm)	10	20	30

Yayın elastik sabiti k'nin değeri ve birimleri:

a) 16 m/K
b) 1,6 kN/m
c) 35 N/m
d) 5/8x10^-2 m/N

Yanıtı Gör

alternatif b

3. (UFRJ-RJ) Şekilde gösterilen sistem (aynı kütleye sahip aynı yaylara bağlı arabalar) başlangıçta hareketsizdir ve yatay raylar üzerinde ihmal edilebilir bir sürtünme ile hareket edebilir:

Yayın 3'ün serbest ucuna, raylara paralel ve sağa yönlendirilmiş sabit bir kuvvet uygulanır. İlk salınımlar sönümlendikten sonra, montaj bir blok halinde sağa doğru hareket eder. l1, l2 ve l3'ün 1, 2 ve 3 yaylarının ilgili uzunlukları olduğu bu durumda, doğru alternatifi işaretleyin:

a) l1 > l2 > l3
b) l1 = l2 = l3
c) l1 d) l1 = l2 e) l1 = l2 > l3

Yanıtı Gör

alternatif c

Daha fazlasını öğrenmek ister misiniz? Ayrıca makaleleri okuyun:

• güç
• elastik güç
• Potansiyel enerji
• Elastik potansiyel enerji