На рисунке а показана недеформированная пружина длиной 10. На рисунках би, помещены та же пружина, но в сжатом (при
На рисунке а показана недеформированная пружина длиной 10. На рисунках би, помещены та же пружина, но в сжатом (при силе F) и растянутом (при силе Fo) состояниях. Модуль упругости пружины при ее деформации определяется законом Гука: Fyпp = kДІ, где ДI - абсолютное значение удлинения пружины, при сжатии ДI = lo - 1 (см. рис. б), а при растяжении ДI = I - lo (см. рис. в). Ученик провел несколько экспериментов с сжатием и растяжением пружины. Результаты измерений частично заполнены в таблицах. Заполните пустые ячейки каждой таблицы.
15.12.2023 04:23
Описание:
Закон Гука описывает связь между силой, действующей на пружину, и ее деформацией. Модуль упругости пружины, обозначаемый как k, является константой, зависящей от свойств самой пружины. По закону Гука, сила, действующая на пружину (F), пропорциональна абсолютному значению ее деформации (ДI).
В случае сжатия пружины, абсолютное значение удлинения равно разности между начальной длиной пружины (lo) и новой длиной пружины (1). При растяжении пружины, абсолютное значение удлинения равно разности между новой длиной пружины (1) и начальной длиной пружины (lo).
Для заполнения пустых ячеек таблицы, нужно исходя из измеренных значений пружины, использовать уравнение закона Гука и рассчитать модуль упругости для каждого измерения. Для этого можно использовать следующую формулу:
k = Fyпp / ДI
где k - модуль упругости пружины, Fyпp - сила, действующая на пружину, ДI - абсолютное значение удлинения пружины.
Например:
Таблица для расчета модуля упругости пружины:
| F, Н | ДI, см | k, Н/см |
|--------|----------|-----------|
| 5 | 1.5 | 3.33 |
| 8 | 2.0 | 4.00 |
| - | 2.5 | - |
| - | 3.0 | - |
Совет:
Чтобы лучше понять закон Гука и его применение, важно запомнить его формулу, а также понимать, что модуль упругости - это мера жесткости пружины. Вы также можете найти примеры и видео, которые помогут визуализировать и объяснить концепцию закона Гука.
Ещё задача:
Рассчитайте модуль упругости пружины для следующих измерений:
- сила F = 10 Н, удлинение ДI = 2.3 см
- сила F = 12 Н, удлинение ДI = 1.8 см