bu elastik kuvvet ve Kuvvet elastik malzemelerin, onu sıkıştıran veya geren dış kuvvete aykırı reaksiyonu. Elastik kuvvet formülü şu şekilde ifade edilir: Hook kanunukuvveti yay deformasyonu ile ilişkilendirir. Böylece, malzemenin elastik sabitinin maruz kaldığı deformasyonun ürünü aracılığıyla değerini bulabiliriz.
Daha fazlasını bilin: Ağırlık kuvveti - ikinci bir büyük gövde tarafından üretilen yerçekimi kuvveti
Çekme mukavemeti özeti
Elastik kuvvet, yayın maruz kaldığı deformasyonu belirler.
Hesaplaması Hooke yasası kullanılarak yapılır.
Hooke yasası, kuvvetin yayın deformasyonu ile orantılı olduğunu belirtir.
Hooke yasası ilk olarak şu şekilde ortaya çıktı: anagram "ut tensio, sic vis" anlamına gelen ve "deformasyon olarak, bu yüzden kuvvet" anlamına gelen "ceiiiinosssttuv".
Elastik sabit, yayı deforme etme kolaylığı veya zorluğu ile ilgilidir ve elastik malzemenin boyutları ve doğası ile tanımlanır.
Yay kuvvetinin işi, yay sabitinin çarpımı ve yay geriniminin karesinin ikiye bölünmesiyle belirlenir.
Hem elastik kuvvet formülü hem de Görev kuvvetin yayın hareketine zıt olma eğilimini temsil eden negatif bir işarete sahiptir.
elastik kuvvet nedir?
Elastik kuvvet, yayın veya diğer malzemelerin deformasyonu ile ilişkili kuvvet, lastikler ve lastik bantlar gibi. Cismin aldığı kuvvete ters yönde etki eder. Yani, yayı sıkıştırmasına yönelik olarak itersek, aynı kuvveti yapacaktır, ancak ters yönde, onun dekompresyonunu hedefleyerek.
Hesaplaması, 1678'de Robert Hooke (1635-1703) tarafından açıklanan Hooke yasası kullanılarak, bilgiyi kendisine saklamak için “ceiiinosssttuv” anagramı şeklinde yapılmıştır. Ancak iki yıl sonra, onu temsil eden “deformasyon, dolayısıyla kuvvet” anlamına gelen “ut tensio, sic vis” olarak deşifre etti. kuvvet ve deformasyon arasında var olan orantılılık ilişkisi.
→ Hooke Yasası Videosu
Elastik kuvvetin formülü nedir?
Elastik kuvvet formülü, yani Hooke yasası şu şekilde ifade edilir:
\(F_{el}=-\ k\bullet∆x\)
Ne üstüne:
\(∆x=xf-xi\)
\(Safra}\): elastik kuvvet, yani yay tarafından uygulanan kuvvet, Newton cinsinden ölçülür \([N]\).
k: [ ile ölçülen yay sabiti\(N/a\)].
\(∆x\): yay deformasyonundaki değişiklik (uzama olarak da adlandırılır), metre cinsinden ölçülür [\(m\)].
\(x_i\): metre cinsinden ölçülen yayın ilk uzunluğu [\(m\)].
\(x_f\): metre cinsinden ölçülen yayın son uzunluğu [\(m\)].
Önemli: Formüldeki negatif işaret, aşağıdaki şekil 2'de olduğu gibi, kuvvet sistemin dengesini hedefleyerek cismin yer değiştirmesine karşı koyma eğiliminde olduğu için vardır.
Ancak, eğer \(F_{el}>0\) için \(x<0\), şekil 1'deki gibi yayın sıkışması var. zaten \(F_{el}<0\) için \(x>0\), şekil 3'teki gibi yay gerilir.
→ elastik sabit
Yay sabiti, yayın sertliğini, yani yayın deforme olması için ne kadar kuvvet gerektiğini belirler. Değeri, yalnızca yapıldığı malzemenin doğasına ve boyutlarına bağlıdır. Öyleyse, yay sabiti ne kadar büyük olursa, deforme etmek o kadar zor olur.
elastik kuvvet işi
Her kuvvet iş yapar. Böylece kuvvet çalışması elastik aşağıdaki formül kullanılarak bulunur:
\(W_{el}=-\left(\frac{{k\bullet x_f}^2}{2}-\frac{{k\bullet x_i}^2}{2}\sağ)\)
varsayalım ki xben=0 ve arama xf içinde x, en iyi bilinen biçimine sahibiz:
\(W_{el}=-\frac{{k\bullet x}^2}{2}\)
\(W_{el}\): Joule cinsinden ölçülen elastik kuvvetin işi [J].
k: [ ile ölçülen yay sabitiNumara/m].
\(x_i\): metre cinsinden ölçülen yayın ilk uzunluğu [m].
\(x_f\) veya x: metre cinsinden ölçülen yayın son uzunluğu [m].
Siz de okuyun: Çekme kuvveti - halatlara veya tellere uygulanan kuvvet
Elastik kuvvet nasıl hesaplanır?
Matematiksel bir bakış açısından, elastik kuvvet hesaplanır formülü sayesinde ve ne zaman yaylarla çalışsak. Aşağıda yay kuvvetinin nasıl hesaplanacağına dair bir örnek göreceğiz.
Misal:
Bir yayın yay sabitinin 350 N/m'ye eşit olduğunu bilerek, yayı 2,0 cm deforme etmek için gereken kuvveti belirleyin.
Çözünürlük:
Hooke yasasını kullanarak yayı deforme etmek için gereken kuvveti hesaplayacağız:
\(F_{el}=k\bullet x\)
2 cm'lik gerilmeyi metreye dönüştürmek ve yay sabitinin değerini değiştirmek:
\(F_{el}=350\bullet0.02\)
\(F_{el}=7\ N\)
Elastik kuvvetle çözülen alıştırmalar
soru 1
10 N'luk bir kuvvetle sıkıştırıldığında, bir yay uzunluğunu 5 cm (0,05 m) değiştirir. Bu yayın N/m cinsinden yay sabiti aşağıdaki gibidir:
A) 6.4 N/m
B) 500 N/m
C) 250 N/m
D) 200 N/m
E) 12.8 N/m
Çözünürlük:
alternatif D
Hesaplamayı Hooke yasasını kullanarak yapacağız:
\(F_{el}=k\bullet x\)
\(10=k\bullet0.05\)
\(k=\frac{10}{0.05}\)
\(k=200\ N/m\)
soru 2
Yay sabiti 500 N/m olan bir yay 50 N'luk bir kuvvetle bastırılıyor. Bu bilgilere dayanarak, bu kuvvetin uygulanmasından dolayı yayın maruz kaldığı deformasyonu santimetre cinsinden hesaplayın.
bir) 100
B) 15
C)0.1
D) 1000
E) 10
Çözünürlük:
alternatif E
Hooke yasasını kullanarak yayın deformasyonunu hesaplayacağız:
\(F_{el}=k\bullet x\)
\(50=500\mermi x\)
\(x=\frac{50}{500}\)
\(x=0.1\ m\)
\(x=10\ cm\)
Yazan Pâmella Raphaella Melo
Fizik öğretmeni