Z punktu widzenia fizyki klasycznej sprężynę można nazwać urządzeniem, które gromadzi energię potencjalną poprzez zmianę odległości między atomami materiału, z którego ta sprężyna jest wykonana. W związku z postrzeganej obciążenia sprężyny zróżnicowane na: sprężyny naciskowe, sprężyny do gięcia, sprężyny skrętne i sprężyny rozciągane. Przy charakterystyce każdej takiej sprężyny ogromne znaczenie przywiązuje się do jej współczynnik sztywności.
Trzeba
- – sprężyna;
- – linijka;
- – ładunek;
- – klamka;
- – terminarz;
- – kalkulator.
Instrukcja
1
Należy zwrócić uwagę na to, że podczas odkształcenia sprężyny powstaje siła, która dąży przywrócić pierwotne wymiary i kształt danego ciała. Ta siła wywołana elektromagnetycznym wpływem, wynikających między atomami i cząsteczkami substancji, z której wykonana jest sprężyna. Siła ta nazywa się siłą sprężystości. Najprostsza forma – odkształcenie rozciągające i ściskające.
2
Zamocuj pionowo jeden koniec sprężyny, drugi jej koniec zostaw wolny. Następnie linijką zmierz długość tej sprężyny: otrzymany wynik zapisz w zeszycie, wyznaczony x1.
3
Zawiesić na wolny koniec sprężyny стограммовый ładunek i ponownie zmierzyć jej długość. Otrzymany w trakcie pomiaru wynik zapisz w notatniku, wyznaczony x2.
4
Oblicz bezwzględną wydłużenie pręta, który stanowi różnicę między x2 i x1. Małe skręcenia lub сжатиях sprężyny siła sprężystości jest proporcjonalna do odkształcenia: ona skierowana w stronę przeciwną do ruchu cząstek ciała podczas deformacji. Czyli Fупр = |kx|, gdzie k jest współczynnikiem sztywności. Stosunek ten wyraża istotę prawa Hooke ’ a. A więc, aby znaleźć współczynnik sztywności sprężyny, należy na siłę rozciągania ciała podzielić na wydłużenie tej sprężyny.
5
Nie wiedząc, co równa siła rozciągania sprężyny, nie można obliczyć współczynnik jej sztywności, więc znajdź siłę rozciągania. Siła sprężystości lub rozciąganie równoważy siłę ciężkości działającą na zawieszony ładunek. Siła ta występuje wyłącznie w przypadku deformacji ciała. Tak więc, Fупр = – N = -mg. Wynika z tego, że mg = kx. A to znaczy, że k = mg/x. Podstawiając znane wartości do wzoru i obliczyć współczynnik sztywności sprężyny.
Należy zwrócić uwagę
Pamiętajcie, które zostaną związane z całym formułę wartości muszą być przetłumaczone w systemie SI.
Porada
Współczynnik sztywności sprężyny zależy od materiału, z którego zrobione to ciało, a także długości sprężyny i formy.
Kategoria:
Nauki przyrodnicze
