Vastaus:
700 N / m
Selitys:
Laskenta perustuu Hooken lakiin ja sitä sovelletaan vain yksinkertaisiin jousiin, joissa taipuma tai puristus ei ole liiallinen. Yhtälömuodossa se ilmaistaan F = ky.
Missä F on käytetty voima Newtonin yksiköissä. K on jousivakio ja y taipuma tai puristus metreinä. Koska jouselle on kiinnitetty massa, on taipuma 0,21 m. Pystysuora voima voidaan laskea käyttämällä Newtonin toista lakia F = ma. M m on kohteiden massa kilogrammoina ja painovoiman kiihtyvyys (9,8 m / s ^ 2)
Vahvistaaksesi, onko Hooken laki pätevä, voit piirtää graafin sovelletusta voimasta F taipuman y suhteen useille painoille. Jos kaavio on lineaarinen, voit luottaa siihen, että Hookes-laki on voimassa. Kaavion kaltevuus on jousivakio K.
Jos 38 cm: n jousen pituus nousee 64 cm: iin, kun 4 kg: n paino riippuu siitä, mikä on jousen vakio?
Tiedämme, että käyttämällä voimaa F voimme aiheuttaa del x: n määrän nousun jousen pituudessa, sitten ne liittyvät F = Kdel x (jossa K on jousivakio), F = 4 * 9,8 = 39,2 N (kuten tässä kohteen paino on voima, joka aiheuttaa tämän laajenemisen), ja del x = (64-38) / 100-0,26m niin, K = F / (del x) = 39,2 / 0,26 = 150,77 Nm ^ -1
Kohde, jonka massa on 16 kg, makaa edelleen pinnalla ja puristaa vaakasuoran jousen 7/8 m. Jos jousen vakio on 12 (kg) / s ^ 2, mikä on pinnan staattisen kitkan kerroimen minimiarvo?
0,067 Jousen vakiona k ja sen jälkeen, kun x: n puristus on jousen aiheuttama voima, annetaan kx. Nyt kun kitka on aina vastakkaiseen suuntaan sovellettuun voimaan nähden, siis meillä on muN = kx, jossa N on normaali voima = mg, joten mu = (kx) / (mg) = (12 * 7/8) / (16 * 9,8) ~ ~ 0,067
Jos 65 cm: n jousen pituus nousee 94 cm: iin, kun 5 kg: n paino riippuu siitä, mikä on jousen vakio?
Piirrä ensin vapaa kehyskaavio Lajittele tämä läpi. 5 kg on tasapainossa jousen kanssa ja koska laatikko ei kiihdytä kummassakin suunnassa, nettovoima on nolla. Asettaisimme ruudun painon, joka on yhtä suuri kuin kevään voima eli palautusvoima Hooken lakisääteiset tilat: F = -kx jossa k on jousivakio N / m: ssä ja x on muutos jousen siirtymässä tasapainosta sijainti m: ssä * Voimme sivuuttaa (-) merkin tässä tapauksessa, koska se vain osoittaa, että voima on palautusvoima. Voimien asettaminen tasaamaan toisiaan, saamme: kx = m * gk = (m *