Koja je krutost opruge?
Jeste li dobro naučili fiziku u školi? Znaš li osnovne fizičke zakone i možeš samo uzeti i izračunati, na primjer, krutost opruge? Počnimo s teorijskim znanjem. Ukočenost opruge je koeficijent koji povezuje elongaciju elastičnog tijela i elastičnu silu koja proizlazi iz ove izduženosti. Ukočenost opruge naziva se i koeficijentom elastičnosti ili Hookeovim koeficijentom, budući da se krutost opruge odnosi na Hookeov zakon. Koja je elastična sila koja se spominje u ovom zakonu? Sila elastičnosti je sila koja nastaje kada se tijelo deformira i protivi tom deformiranju.
Matematička metoda
Kako odrediti krutost opruge ili,terminologije znanosti poput fizike, koeficijent krutosti opruge? Da biste to učinili, morate znati jednostavnu formulu prema kojoj se izračunava krutost opruge. Ova formula, točnije Hookeov zakon, izgleda ovako: F = | kx |, gdje k je elastičnost opruge, x je produžetak opruge ili, kako se također naziva, vrijednost deformacije opruge. I vrijednost naznačena slovom F, odnosno, elastičnu silu, koju izračunavamo. Da biste doznali koja je krutost opruge, potrebno je mjeriti dvije druge količine naznačene u formuli pomoću standardnih matematičkih zakona. Dalje, jednostavno riješite jednadžbu s jednim nepoznatim.
Iskusna metoda
Da biste razumjeli kako pronaći krutost opruge, ipreciznije, za određivanje koeficijenta krutosti opruge po iskustvu, potrebno je napraviti sljedeće manipulacije. Trebate deformirati tijelo primjenom sile na njega. Najjednostavnija vrsta deformacije je kompresija ili istezanje. Koeficijent krutosti pokazuje upravo ono sila koja je potrebna za primjenu na tijelo kako bi se elastično deformirao u duljinu jedinice. Sada se govori o elastičnoj deformaciji, kada tijelo ima svoj izvorni oblik nakon utjecaja na nju. Da biste izvršili ovaj vizualni eksperiment, trebat će vam sljedeće stvari:
- kalkulator,
- olovka,
- prijenosno računalo,
- proljeće,
- linija,
- opterećenje.
Dakle, jedan kraj proljeća je fiksiran okomito iostavite drugu slobodnu. Izmjerite duljinu opruge i napišite rezultat u bilježnicu (to će biti vrijednost x1). Objesite opterećenje od 100 grama do slobodnog kraja opruge i ponovno izmjerite duljinu opruge, zapišite vrijednost (x2). Izračunajte apsolutnu elongaciju opruge (razlika između vrijednosti x1 i x2). Za male kompresije i rastezanja, elastična sila je proporcionalna deformaciji. Ovdje već primjenjujemo Hookeov zakon, prema kojem Fupr = | kx |, gdje k je koeficijent krutosti. Da bismo pronašli koeficijent krutosti što nam je potrebno, moramo razdijeliti zateznu silu produljenjem opruge. Sirovina se nađe kako slijedi: Fupr = - N = -mg. Slijedi da je mg = kx. Dakle, k = mg / x. Tada je sve jednostavno: zamijenite vrijednosti koje poznajete u formuli i saznajte što je krutost proljeća.
