POMÔŽ MI PROSÍM. ___ 1. Nedeformovaná pružina, ktorej súčiniteľ tuhosti je 40 N / m, bola stlačená o 5 cm.

aká je energia jari?

___

POMÔŽ MI PROSÍM. ___ 1. Nedeformovaná pružina, ktorej súčiniteľ tuhosti je 40 N/m, bola stlačená o 5 cm.

potenciálna energia prameňa?

2. Teleso s hmotnosťou 5 kg sa nachádza vo výške 12 m nad zemou. Vypočítajte jeho potenciálnu energiu:

a) vzhľadom k povrchu zeme;

b) vzhľadom na strechu budovy, ktorej výška je 4 m.

___
3. Nedeformovaná pružina dynamometra bola natiahnutá o 10 cm a jej potenciálna energia bola 0,4 J. Aký je koeficient tuhosti pružiny?

Dve pružné pružiny sa pôsobením síl na ne predĺžili o rovnakú hodnotu. Na prvú pružinu pôsobila sila s tuhosťou k1

100 N, a do druhého s tuhosťou k2, - 50 N. Ako sa porovnávajú tuhosti pružín?

1) previesť na si 2,5 t 350mg 10,5g 0,25t 2) je potrebné určiť tuhosť pružiny dynamometra, ak je vzdialenosť medzi

dieliky 0 a 1 jej stupnice sú 2 cm.

k = ......................

aká je hodnota gravitačnej sily pôsobiacej na bremeno

G=................................

3) na túto úlohu potrebujete kompletné riešenie na určenie hmotnosti astronauta s hmotnosťou 100 kg, najprv na Mesiaci a potom na Marse

4) je potrebné určiť absolútne predĺženie pružiny s tuhosťou 50 N/m, ak

pôsobí sa naň silou 1 n a b) je na ňom zavesené teleso s hmotnosťou 20 g

5) astronaut na Mesiaci zavesil na pružinu drevenú tyč s hmotnosťou 1 kg. pružina sa predĺžila o dva cm, potom astronaut pomocou tej istej pružiny rovnomerne ťahal tyč po vodorovnej ploche. v tomto prípade sa pružina predĺžila o 1 cm

byť odhodlaný

tuhosť pružiny ........................

veľkosť trecej sily ..........

koľkokrát by mohla byť trecia sila väčšia, keby sa experiment uskutočnil na Marse

prosím vás o 4 hodiny

6. Aká je tuhosť pružiny, ak ju sila 2 N natiahla o 4 cm?

7. Ak sa dĺžka špirálovej pružiny zmenší o 3,5 cm, vznikne elastická sila rovnajúca sa 1,4 kN. Aká bude elastická sila pružiny, ak sa jej dĺžka zníži o 2,1 cm?
8. Pri otváraní dverí sa dĺžka pružiny dverí zväčšila o 0,12 m; elastická sila pružiny je zároveň 4 N. Pre aké predĺženie pružiny je elastická sila rovná 10 N?
9. O 5 cm natiahne pružinu sila 30 N. Aká sila roztiahne pružinu o 8 cm?
10. Následkom natiahnutia nedeformovanej pružiny dlhej 88 mm do 120 mm vznikla elastická sila rovnajúca sa 120 N. Určte dĺžku tejto pružiny, keď sila na ňu pôsobí 90 N.
je v rovnováhe.

Inštrukcia

Poznámka

Pravítko meria predĺženie v centimetroch, ak zistenú hodnotu použijete bez prepočtu na metre, dostanete chybný výpočet tuhosti pružiny.

Užitočné rady

1 cm = 0,01 m.
4 cm = 4 * 0,01 = 0,04 m.

Každá žena v domácnosti sa oplatí naučiť sa určovať tvrdosť vody, aby sa predišlo poruchám domácich spotrebičov, poškodeniu bielizne a tiež sa snažilo chrániť svoje telo pred nežiaducimi následkami vo forme suchej kože a obličkových kameňov. Existuje niekoľko jednoduchých spôsobov, ako zistiť, aká je tvrdosť vody z vodovodu.

Inštrukcia

Vo všeobecnosti môžete získať dojem o tvrdosti vašej vody sledovaním prítomnosti na domácich spotrebičoch a. Ak sa tvrdosť vody zvýši, špirála kanvice, kohútiky, kovové povrchy budú pokryté značnou vrstvou vodného kameňa. Má žltkastú šedú farbu a pri náraze trochu drobivú štruktúru.

Voda, ktorá má nadbytok solí, chutí výrazne odlišne od vody, ktorá má menej solí. Niektorí ľudia vedia určiť tvrdosť vody ochutnaním, keďže nechutí veľmi dobre.

Vo veľmi tvrdej vode látky na báze mydla úplne odmietajú peniť, takže ak mydlo vo vašich rukách nepení a šampón steká len po vlasoch, znamená to, že voda u vás doma prekročila tvrdosť. Ak sa mydlová pena ťažko umýva z rúk, znamená to, že voda z vodovodu je veľmi mäkká.

Všetky tieto definície tvrdosti však hovoria iba o približnom stave vody a pre presné ukazovatele je potrebné použiť špeciálne zariadenia a technológie. Akvaristi majú napríklad takzvaný test tvrdosti vody, ktorý nájdete v špecializovaných predajniach.

Existujú TDS-metre, ktoré merajú hladinu minerálov a solí, ako aj elektrickú vodivosť a tvrdosť vody. Prístroj stojí veľa peňazí, no práve vďaka nemu budete poznať hladinu solí obsiahnutých vo vašej vode a ak ich počet prekročí normu, budete môcť s tvrdosťou vody začať včas pomocou ochranných prostriedkov.

Podobné videá

Zdroje:

• Stránka o vode, jej vlastnostiach a blahodarných účinkoch na človeka.

V súčasnosti nie je ťažké nájsť potrebný normatívny akt. akýkoľvek zákona, od federálnych po regionálne, možno nájsť pomocou internetu. Nie každé vydanie sa však nachádza v sieti zákona a môžu byť relevantné. Na takéto účely sú preferované stránky osvedčených, neustále aktualizovaných právnych systémov.

Budete potrebovať

• - počítač;
• - Prístup na internet;
• - aspoň všeobecný význam názvu zákona, ale čím presnejšie informácie, tým lepšie.

Inštrukcia

Zdá sa, že najjednoduchšou možnosťou je zadať približný názov v príslušnom riadku vyhľadávacieho nástroja.
Zároveň bude veľa možností, no nie je stopercentné, že prvé riadky s výsledkami vám otvoria cestu k aktuálnemu vydaniu zákona a) Preto je lepšie okamžite sa obrátiť na služby stránok referenčných systémov, z ktorých najsmerodajnejšie sú "Consultant Plus" a "Garant". Mimochodom a medzi prvými v čísle pri hľadaní toho či onoho zákona a pravdepodobne budú prítomné.

Na hlavnej stránke stránky každého z týchto systémov je funkcia vyhľadávania. Zadajte do nej aspoň približný názov regulačného aktu záujmu a pokojne kliknite na tlačidlo vyhľadávania.
V reakcii na to dostanete zvyčajne niekoľko možností, z ktorých nebude obzvlášť ťažké vybrať tú správnu. Ak sa ocitnete v zastaranej verzii zákona a, systém o tom bude informovať a ponúkne prechod na aktuálne vydanie.
Ďalšou vymoženosťou takýchto systémov je, že ak text zákona ale odkazuje na iné, v texte je na ne hypertextový odkaz.
Spolu s federálnymi môžu pri hľadaní mnohých pomôcť aj oba systémy zákona ov regionálnej úrovni.

Spolu s "Konzultant" a "Garant" zákona Môžete prehľadávať Štátnu dumu Ruskej federácie (okamžite odráža situáciu so zmenou štatútu každého z nich, počnúc predložením na posúdenie v prvom čítaní a končiac podpisom prezidenta Ruskej federácie) a oddelenia ( súvisiace s kompetenciou každého z nich), regionálne zákona odatívnu a výkonnú. Miestne orgány môžu byť nápomocné pri hľadaní regionálnych zákona ov a iné úkony.
Všetky federálne zákony, ktoré vstúpia do platnosti, musia byť zverejnené v Rossijskej Gazete a zverejnené na jej oficiálnej webovej stránke.

pružiny- ide o komponent odpruženia auta, ktorý chráni auto nielen pred nerovnosťami vozovky, ale zabezpečuje aj požadovanú výšku karosérie nad vozovkou, čo výrazne ovplyvňuje jazdné vlastnosti, komfort a nosnosť vozidla. Výsledkom testov pre každé auto je optimálne tuhosť pružiny odpruženia pre určité jazdné podmienky.

Inštrukcia

Keď dôjde k „poruchám“, odpruženie sa považuje za príliš mäkké. V takýchto situáciách sa motoristi stávajú nestabilnými. V ideálnom prípade by sa sila pružiny mala rovnať hodnote, ktorá zabraňuje nadmernému nakláňaniu tela.
Tuhšie pružiny vyžadujú autá, ktoré sú pripravené na preteky. V rôznych typoch pretekov toho istého auta ide o inštaláciu pružín s rôznymi tuhosť Yu. Pri prechádzaní akýchkoľvek zákrut dávajte pozor na nakláňanie tela, ktoré by pri správne zvolených pružinách nemalo byť väčšie ako dva alebo tri stupne.

Pre predné a zadné zavesenie vyberte pružiny podľa tuhosti v pároch. Nie je však možné okamžite dosiahnuť požadovanú výšku odpruženia, pretože pružina sa zmršťuje a momentálne môže „stratiť“, čo je veľmi zlé. Je to spôsobené nedostatočnou nosnosťou aj pri plnom stlačení, ale s tuhosť yu, poskytujúc požadovanú výšku zavesenia. Vždy je ľahké určiť: medzi závitmi pružiny by mala byť medzera menšia ako 4 mm.

Pružiny vyberajte tak, aby pri naplnení bola medzera medzi závitmi pružín o niečo väčšia ako 6,5 mm. Odporúča sa nainštalovať najmäkšie pružiny, aj keď budú nakláňať auto v prijateľných medziach. Zvyčajne je nesprávne používať tuhé pružiny, spoliehajúc sa na to, že znižujú nakláňanie auta a zlepšujú ovládateľnosť.

Skontrolujte tuhosť pružiny podľa kódu produktu alebo podľa nanesených značiek (razením alebo farbou). Tiež definovať tuhosť pružiny môžu byť pomocou ručných, podlahových váh a meracieho pravítka v kilogramoch na centimeter.
Drevený blok (hrúbka nie menšia ako 12 mm) s väčšou koncovou plochou pružiny sa položí na domáce podlahové váhy a na vrchu sa nainštaluje pružina. Potom sa na vrch pružiny umiestni druhý kus dreva a dĺžka pružiny. Pomocou lisu sa pružina stlačí na určitú hodnotu (napríklad 30 mm) a odčítajú sa údaje na stupnici, čím sa vypočíta tuhosť.

Poznámka

Prítlačná sila na pružinu sa meria podľa údajov na stupnici, ale tento spôsob určovania tuhosti pružín je nebezpečný, pretože pružina môže odletieť na pomerne veľkú vzdialenosť.

Rezanie tlačných vinutých pružín používaných v dnešných osobných autách je najbežnejším spôsobom zníženia svetlej výšky alebo vystuženia pružín pre pohodlnejšiu jazdu.

Inštrukcia

Práce na pružinách charakteristík motora sa najlepšie vykonávajú v autoservise kvalifikovaným odborníkom. Táto operácia výrazne ovplyvňuje kvalitu pohybu, a ak si nie ste istí svojimi schopnosťami, je lepšie, aby ste sa o takúto prácu nepokúšali sami.

Ak sa rozhodnete orezať, odstráňte, pretože na odrezanie prameňov je potrebné ich najskôr uvoľniť. Urobte to takto: zdvihnite požadovanú časť stroja, vyberte koleso a vyčistite skrutky, ktoré držia spodok stojana. Sú veľmi špinavé, takže ich budete musieť naplniť olejom a nechať ich chvíľu namočiť. Uvoľnite skrutky a opatrne ich zrážajte, aby ste náhodne nepoškodili brzdový kotúč. Odskrutkujte posledný horný upevňovací prvok a vyberte zostavu stojana. Teraz môžete odpojiť pružiny.

Určite, o koľko chcete pružinu skrátiť. Na mierne zníženie svetlej výšky bude stačiť odrezať iba 1,5 otáčky. Každé auto má svoje vlastné charakteristiky, ale zvyčajne sú z predných pružín odrezané 2 otáčky a zadné sú odrezané maximálne o 3. Je lepšie konzultovať s odborníkom vopred, aby nedošlo k odrezaniu prebytku.

Najlepšie je skrátiť pramene brúskou, ale vystačíte si s bežnou pílkou, aj keď to zaberie viac času. Urobte si značku na správnom mieste a prebytočnú dĺžku odrežte alebo odpílite. Musíte odrezať v hornej časti a zostaviť stojan odrezaným koncom nahor. V mieste, kde ste pružinu skrátili, má príliš veľký uhol. Toto je potrebné odstrániť pomocou plynového kľúča alebo veľkého kusu s vynaložením veľkej fyzickej námahy.

Nainštalujte pružinu na miesto a zostavte všetky časti auta v opačnom poradí.

Podobné videá

Do čoho chodia motoristi, aby zlepšili kvalitu jazdy. K mnohým dômyselným trikom patrí aj zmena svetlej výšky vlastná dizajnu auta. To sa dá dosiahnuť zmenou veľkosti skrutky pružiny tlmič, teda, zjednodušene povedané, jeho rezanie. Takýto "chirurgický zásah" môžete vykonať svojpomocne. Hlavnou vecou je starostlivo premyslieť dôsledky takejto operácie.

Budete potrebovať

• - uhlová brúska ("bulharská");
• - píla na kov;
• - súprava kľúčov na auto.

Inštrukcia

Rozhodnutie vykonať prerezávanie silou, najprv zadarmo pružiny odstránením stojana. Podporte každú stranu auta pomocou zdviháka. Odpojte kolesá. Odstráňte skrutky, ktoré zaisťujú spodnú časť stojana. Po tomto odpojení pružiny. Po očistení od nečistôt opatrne zložte všetky upevňovacie prvky na jednom mieste.

Rozhodnite sa, koľko potrebujete znížiť pružiny. Za týmto účelom sa obráťte na špecialistu autoservisu. Ak chcete výrazne zmeniť vôľu, budete musieť znížiť jeden a pol až dve otáčky. Ak máte pochybnosti, najskôr skráťte pružiny jedno otočenie a vyskúšajte ich. V prípade potreby je možné postup zopakovať. odseknutie pružiny pri viacerých otáčkach naraz ich už, samozrejme, nebudete môcť neskôr obnoviť na požadovanú úroveň, takže si dobre premyslite, kým nástroj vezmete do ruky.

Priame rezanie kovu pružiny vyrábať pomocou uhlovej brúsky ("brúsky"). Ak nie je k dispozícii, použite pílku. Predbežné označenie na správnom mieste. Rezanie by malo byť označené v hornej časti produktu. Tým sa znížia negatívne dôsledky deformácie aktualizované pružiny.

Opakujte rovnaké operácie pre všetky pramene a snažte sa, aby všetky mali rovnakú veľkosť. Je obzvlášť dôležité, aby sa veľkosť orezaných pružín zhodovala s osami vozidla, aby sa zabránilo strate ovládateľnosti v dôsledku čo i len minimálneho narušenia konštrukcie.

Aby ste sa vyhli hrubým chybám, využite možnosti oddelenia automobilového servisu na orezanie pružín. Kvalifikovaný vám umožní posúdiť, nakoľko je to pre vaše vozidlo žiaduce, a vykoná to na najvyššej profesionálnej úrovni. Nešikovné orezanie pružín môže v budúcnosti vyžadovať ich úplnú výmenu a následne nepredvídané finančné náklady.

• - zdvihák;
• - sada kľúčov;
• - sťahovák guľových kĺbov;
• - sťahovák konca tiahla;
• - zariadenie na stláčanie pružiny;
• - zarážky proti spätnému rázu;
• - bezpečnostné podpery.

Inštrukcia

Zaparkujte vozidlo na rovnom povrchu a pod zadné kolesá umiestnite podložné kliny. Vozidlo VAZ-2106 má pohon zadných kolies, takže pre spoľahlivosť môžete zapnúť rýchlosť. Odstráňte, ale neodstraňujte skrutky medzi predným kolesom a nábojom. Teraz zdvihnite bok auta a úplne odstráňte skrutky kolesa. Umiestnite bezpečnostný stojan pod vozidlo a spustite naň bočnú stranu stroja. V úlohe podpery môže byť aj silný pahýľ vhodných veľkostí a niekoľko drevených blokov naskladaných dohromady.

Odstráňte kolík z tyče riadenia a pomocou kľúča 22 odskrutkujte maticu, ktorá zaisťuje kolík tyče. Potom opatrne nasaďte sťahovák tiahla, aby ste nepoškodili topánku. Ak sa počas demontáže poškodil prašník, musí sa vymeniť. Zaskrutkujte skrutku sťahováka, z času na čas na ňu jemne poklepte kladivom. Toto je jediný spôsob, ako sa koniec spojovacej tyče odlepí od kužeľa. Keď tyč vyberiete, potiahnite ju do strany, aby neprekážala. Teraz sa náboj voľne otáča na guľôčkových ložiskách. Na odstránenie pružiny je potrebné demontovať spodné rameno, keďže sa oň opiera.

Odstráňte maticu, ktorá pripevňuje tyč tlmiča ku karosérii. Potom odskrutkujte dve matice, ktoré upevňujú držiak tlmiča k spodnému ramenu. Tlmič je vytiahnutý zospodu, pre pohodlie by sa jeho tyč mala zatlačiť do tela. Teraz môžete na pružinu nasadiť sťahovák a stlačiť ju. Pokúste sa nasadiť sťahovák tak, aby boli obe strany pružiny stlačené rovnomerne. Obe časti sťahováka musia byť oproti sebe. Po stlačení pružiny je však možné vykonať ďalšiu demontáž. Najprv musíte odskrutkovať držiak stabilizátora. Potom musíte odstrániť spodný guľový kĺb. Dá sa to urobiť dvoma rôznymi spôsobmi.

Pomocou kľúča 22 odskrutkujte maticu, ktorá upevňuje guľový čap k náboju. Ale budete musieť použiť sťahovák na guľové kĺby. Musí sa používať rovnakým spôsobom ako sťahovák riadenia. Snažte sa nepoškodiť loptičku a ak už je poškodená, určite ju vymeňte. Bude však jednoduchšie odskrutkovať tri skrutky, ktoré pripevňujú puzdro gule k páke. To je možné vykonať pomocou nástrčného a nástrčného kľúča 13. Po oddelení náboja od páky je potrebné páku spustiť dole, aby sa odstránila pružina. Ak pružina nevyjde, budete musieť páku úplne odstrániť. Za týmto účelom odskrutkujte dve matice, ktoré upevňujú páku k telu. Len majte na pamäti, že pod pravouhlým svorníkom sú kovové podložky, ktoré upravujú odklon. Pružina na druhej strane sa odstráni rovnakým spôsobom.

Pri koncepte torznej tuhosti sa ukazuje, že ide o schopnosť tela odolávať krúteniu. Táto vlastnosť sa často používa v súvislosti s vidlicami bicyklov. Tam je tento moment kategoricky dôležitý.

Napokon sa ukazuje, že v prípade nízkej torznej tuhosti (resp. krútenia) vidlica bicykla pri zaťažení na jednej strane spôsobí prasknutie a vyvrátenie vidlice.

Aby ste pochopili situáciu, predstavte si vidlicu na bicykli. Vidlica zaisťuje priechodku tzv. Pokiaľ je puzdro pripevnené rovnomerne, všetky sily sú rovnomerne rozložené. Teraz si predstavme, že sa koleso dostalo do blata alebo diery a cyklista krúti volantom do protismeru. Moment sily, ktorý sa objaví na objímke, sa rozloží na nohy vidlice. Tieto nohavice sa začínajú vlniť do osmičky.

Ak je dostatočná torzná tuhosť, vidlica sa s takýmto zaťažením dokonale vyrovná. Ak je narušená rovnováha medzi pevnosťou materiálu a krútiacim momentom, t.j. vidlica sa otočí pod takým uhlom, že sa zväčší rameno, na ktoré pôsobí sila, potom dôjde k prerušeniu. Ak sa to stane pri vysokej rýchlosti, cyklista pravdepodobne spadne.

Práve schopnosť karosérie nekrútiť sa určuje koncept torznej tuhosti. Táto charakteristika platí ako pre rám bicykla, tak aj pre iné pevné časti.

Žiaci a študenti sa skôr či neskôr pri štúdiu fyzikálneho kurzu stretávajú s problémami o elastickej sile a Hookeovom zákone, v ktorom sa objavuje koeficient tuhosti pružiny. Čo je to za veličinu a ako súvisí s deformáciou telies a Hookeovým zákonom?

Najprv si definujme základné pojmy ktoré budú použité v tomto článku. Je známe, že ak pôsobíte na teleso zvonku, buď naberie zrýchlenie, alebo sa zdeformuje. Deformácia je zmena veľkosti alebo tvaru telesa pod vplyvom vonkajších síl. Ak je objekt po ukončení zaťaženia úplne obnovený, potom sa takáto deformácia považuje za elastickú; ak telo zostane v zmenenom stave (napríklad ohnuté, natiahnuté, stlačené atď.), potom je deformácia plastická.

Príklady plastických deformácií sú:

• tvorba hliny;
• ohýbaná hliníková lyžica.

Na druhej strane elastické deformácie sa budú brať do úvahy:

• elastický pás (môžete ho natiahnuť, po ktorom sa vráti do pôvodného stavu);
• pružina (po stlačení sa opäť narovná).

V dôsledku elastickej deformácie telesa (najmä pružiny) v ňom vzniká elastická sila, ktorá sa v absolútnej hodnote rovná použitej sile, ale smeruje v opačnom smere. Pružná sila pružiny bude úmerná jej predĺženiu. Matematicky sa to dá napísať takto:

kde F je elastická sila, x je vzdialenosť, o ktorú sa zmenila dĺžka telesa v dôsledku naťahovania, k je koeficient tuhosti, ktorý potrebujeme. Vyššie uvedený vzorec je tiež špeciálnym prípadom Hookovho zákona pre tenkú ťažnú tyč. Vo všeobecnej forme je tento zákon formulovaný takto: "Deformácia, ktorá vznikla v pružnom telese, bude úmerná sile, ktorá na toto teleso pôsobí." Platí iba v prípadoch, keď hovoríme o malých deformáciách (napätie alebo stlačenie je oveľa menšie ako dĺžka pôvodného telesa).

Stanovenie súčiniteľa tuhosti

Faktor tuhosti(má aj názvy koeficient pružnosti či proporcionality) sa najčastejšie píše s písmenom k, no niekedy sa môžete stretnúť s označením D alebo c. Číselne sa tuhosť bude rovnať veľkosti sily, ktorá natiahne pružinu na jednotku dĺžky (v prípade SI o 1 meter). Vzorec na nájdenie koeficientu pružnosti je odvodený zo špeciálneho prípadu Hookovho zákona:

Čím väčšia je hodnota tuhosti, tým väčšia bude odolnosť karosérie voči jej deformácii. Hooke koeficient tiež ukazuje, ako stabilné je telo voči pôsobeniu vonkajšej záťaže. Tento parameter závisí od geometrických parametrov (priemer drôtu, počet závitov a priemer vinutia od osi drôtu) a od materiálu, z ktorého je vyrobený.

Jednotkou tuhosti v SI je N/m.

Výpočet tuhosti systému

Existujú zložitejšie úlohy, v ktorých potrebný výpočet celkovej tuhosti. Pri takýchto úlohách sú pružiny zapojené do série alebo paralelne.

Sériové pripojenie pružinového systému

Pri sériovom zapojení sa znižuje celková tuhosť systému. Vzorec na výpočet koeficientu elasticity bude nasledujúci:

1/k = 1/k1 + 1/k2 + … + 1/ki,

kde k je celková tuhosť systému, k1, k2, …, ki sú jednotlivé tuhosti každého prvku, i je celkový počet všetkých pružín zapojených do systému.

Paralelné zapojenie pružinového systému

Keď sú pružiny zapojené paralelne, hodnota celkového koeficientu pružnosti systému sa zvýši. Výpočtový vzorec bude vyzerať takto:

k = k1 + k2 + … + ki.

Meranie tuhosti pružiny empiricky - v tomto videu.

Výpočet koeficientu tuhosti experimentálnou metódou

Pomocou jednoduchého experimentu môžete nezávisle vypočítať, aký bude Hookov koeficient. Na experiment budete potrebovať:

• pravítko;
• jar;
• náklad so známou hmotnosťou.

Postupnosť akcií pre skúsenosti je nasledovná:

1. Pružinu je potrebné upevniť vertikálne a zavesiť ju z akejkoľvek vhodnej podpery. Spodný okraj musí zostať voľný.
2. Pomocou pravítka sa odmeria jeho dĺžka a zapíše sa ako x1.
3. Na voľný koniec musíte zavesiť náklad so známou hmotnosťou m.
4. Dĺžka pružiny sa meria v zaťaženom stave. Označené x2.
5. Vypočíta sa absolútne predĺženie: x = x2-x1. Ak chcete získať výsledok v medzinárodnom systéme jednotiek, je lepšie ho okamžite previesť z centimetrov alebo milimetrov na metre.
6. Sila, ktorá spôsobila deformáciu, je gravitačná sila telesa. Vzorec na jej výpočet je F = mg, kde m je hmotnosť záťaže použitej v experimente (preložená do kg) a g je hodnota voľného zrýchlenia, ktorá je približne 9,8.
7. Po výpočtoch zostáva nájsť iba samotný koeficient tuhosti, ktorého vzorec bol uvedený vyššie: k = F / x.

Príklady úloh na zistenie tuhosti

Úloha 1

Na pružinu s dĺžkou 10 cm pôsobí sila F = 100 N. Dĺžka napnutej pružiny je 14 cm Nájdite koeficient tuhosti.

1. Dĺžku absolútneho predĺženia vypočítame: x = 14-10 = 4 cm = 0,04 m.
2. Podľa vzorca zistíme koeficient tuhosti: k = F / x = 100 / 0,04 = 2500 N / m.

Odpoveď: tuhosť pružiny bude 2500 N/m.

Úloha 2

Záťaž o hmotnosti 10 kg ju pri zavesení na pružinu natiahla o 4 cm.. Vypočítajte, ako dlho ju natiahne ďalšie zaťaženie o hmotnosti 25 kg.

1. Nájdite gravitačnú silu, ktorá deformuje pružinu: F = mg = 10 9,8 = 98 N.
2. Určme koeficient pružnosti: k = F/x = 98 / 0,04 = 2450 N/m.
3. Vypočítajte silu, ktorou pôsobí druhé zaťaženie: F = mg = 25 9,8 = 245 N.
4. Podľa Hookovho zákona zapíšeme vzorec pre absolútne predĺženie: x = F/k.
5. Pre druhý prípad vypočítame dĺžku natiahnutia: x = 245 / 2450 = 0,1 m.

Odpoveď: v druhom prípade sa pružina natiahne o 10 cm.

Bol si dobrý vo fyzike v škole? Poznáte základné fyzikálne zákony a vedeli by ste jednoducho vziať a vypočítať napríklad tuhosť pružiny? Začnime teoretickými poznatkami. Tuhosť pružiny je koeficient, ktorý súvisí s predĺžením pružného telesa a elastickou silou, ktorá vzniká v dôsledku tohto predĺženia. Tuhosť pružiny sa tiež nazýva koeficient pružnosti alebo Hookeov koeficient, pretože tuhosť pružiny sa vzťahuje konkrétne na Hookov zákon. Aká je sila pružnosti, ktorá je uvedená v tomto zákone? Elastická sila je sila, ktorá vzniká pri deformácii telesa a pôsobí proti tejto deformácii.

matematická metóda

Ako určiť tuhosť pružiny alebo, v terminológii takej vedy, ako je fyzika, koeficient tuhosti pružiny? Na to potrebujete poznať jednoduchý vzorec, podľa ktorého sa vypočíta tuhosť pružiny. Tento vzorec, alebo skôr Hookeov zákon, vyzerá takto: F=|kx|, kde k je koeficient pružnosti pružiny, x je predĺženie pružiny alebo, ako sa tiež nazýva, veľkosť deformácie pružiny. pružina. A hodnota označená písmenom F je elastická sila, ktorú vypočítame. Ak chcete zistiť, aká je tuhosť pružiny, je potrebné zmerať ďalšie dve veličiny uvedené vo vzorci pomocou štandardných matematických zákonov. Ďalším krokom je jednoducho vyriešiť rovnicu v jednej neznámej.

Experimentálna metóda

Aby sme pochopili, ako nájsť tuhosť pružiny, alebo skôr empiricky určiť koeficient tuhosti pružiny, mali by sa vykonať nasledujúce manipulácie. Musíte deformovať telo pôsobením sily naň. Najjednoduchším typom deformácie je stlačenie alebo napätie. Koeficient tuhosti presne ukazuje, aká sila musí pôsobiť na teleso, aby sa elasticky deformovalo na jednotku dĺžky. Hovoríme teraz o elastickej deformácii, kedy telo po náraze nadobudne svoj pôvodný tvar. Na vykonanie tohto vizuálneho experimentu budete potrebovať nasledujúce veci:

• kalkulačka,
• pero,
• notebook,
• jar,
• pravítko,
• nákladu.

Takže upevnite jeden koniec pružiny vertikálne a druhý nechajte voľný. Zmerajte dĺžku pružiny a výsledok zapíšte do zošita (bude to hodnota x1). Na voľný koniec pružiny zaveste stogramové závažie a znova zmerajte dĺžku pružiny, zapíšte hodnotu (x2). Vypočítajte absolútne predĺženie pružiny (rozdiel medzi x1 a x2). Pre malé stlačenia a napätia je elastická sila úmerná deformácii. Tu už aplikujeme Hookov zákon, podľa ktorého Fupr = |kx|, kde k je koeficient tuhosti. Aby sme našli koeficient tuhosti, ktorý potrebujeme, musíme vydeliť ťahovú silu predĺžením pružiny. Ťahovú silu nájdeme takto: Fupr \u003d - N \u003d -mg. To znamená, že mg = kx. Takže k = mg/x. Potom je všetko jednoduché: nahraďte hodnoty, ktoré poznáte, do vzorca a zistite, aká je tuhosť pružiny.

Definícia

Sila, ktorá vzniká v dôsledku deformácie telesa a snaží sa ho vrátiť do pôvodného stavu, sa nazýva elastická sila.

Najčastejšie sa označuje ako $(\overline(F))_(upr)$. Elastická sila sa objaví iba pri deformácii telesa a zmizne, ak deformácia zmizne. Ak po odstránení vonkajšieho zaťaženia telo úplne obnoví svoju veľkosť a tvar, potom sa takáto deformácia nazýva elastická.

R. Hooke, súčasník I. Newtona, stanovil závislosť elastickej sily od veľkosti deformácie. Hooke dlho pochyboval o platnosti svojich záverov. V jednej zo svojich kníh uviedol zašifrovanú formuláciu svojho zákona. Čo znamenalo: „Ut tensio, sic vis“ v latinčine: aký je úsek, taká je sila.

Uvažujme pružinu vystavenú ťažnej sile ($\overline(F)$), ktorá smeruje zvisle nadol (obr. 1).

Sila $\overline(F\ )$ sa nazýva deformačná sila. Pod vplyvom deformačnej sily sa dĺžka pružiny zväčšuje. V dôsledku toho sa na jar objaví elastická sila ($(\overline(F))_u$), ktorá vyrovnáva silu $\overline(F\ )$. Ak je deformácia malá a elastická, potom je predĺženie pružiny ($\Delta l$) priamo úmerné deformujúcej sile:

\[\overline(F)=k\Delta l\vľavo(1\vpravo),\]

kde v koeficiente úmernosti sa nazýva tuhosť pružiny (koeficient pružnosti) $k$.

Tuhosť (ako vlastnosť) je charakteristikou elastických vlastností telesa, ktoré sa deformuje. Za tuhosť sa považuje schopnosť telesa odolávať vonkajším silám, schopnosť zachovať svoje geometrické parametre. Čím väčšia je tuhosť pružiny, tým menej mení svoju dĺžku vplyvom danej sily. Koeficient tuhosti je hlavnou charakteristikou tuhosti (ako vlastnosti telesa).

Koeficient tuhosti pružiny závisí od materiálu, z ktorého je pružina vyrobená a jej geometrických charakteristík. Napríklad koeficient tuhosti vinutej vinutej pružiny, ktorá je navinutá z kruhového drôtu a vystavená pružnej deformácii pozdĺž svojej osi, možno vypočítať ako:

kde $G$ je šmykový modul (hodnota závisí od materiálu); $d$ - priemer drôtu; $d_p$ - priemer cievky pružiny; $n$ je počet závitov pružiny.

Jednotkou merania koeficientu tuhosti v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je newton delený metrom:

\[\left=\left[\frac(F_(upr\ ))(x)\right]=\frac(\left)(\left)=\frac(H)(m).\]

Koeficient tuhosti sa rovná množstvu sily, ktorá musí byť aplikovaná na pružinu, aby sa zmenila jej dĺžka na jednotku vzdialenosti.

Vzorec tuhosti pružiny

Nechajte $N$ pružiny zapojené do série. Potom sa tuhosť celého spoja rovná:

\[\frac(1)(k)=\frac(1)(k_1)+\frac(1)(k_2)+\bodky =\sum\limits^N_(\ i=1)(\frac(1) (k_i)\vľavo(3\vpravo),)\]

kde $k_i$ je tuhosť $i-tej $ pružiny.

Keď sú pružiny zapojené do série, tuhosť systému je určená ako:

Príklady problémov s riešením

Príklad 1

Cvičenie. Pružina pri nezaťažení má dĺžku $l=0,01$ m a tuhosť rovnajúcu sa 10 $\frac(N)(m).\ $Aká bude tuhosť pružiny a jej dĺžka, ak sila pôsobiaca na pružina je $F$= 2 N ? Predpokladajme, že deformácia pružiny je malá a elastická.

Riešenie. Tuhosť pružiny pri elastických deformáciách je konštantná, čo znamená, že v našom probléme:

Pri elastických deformáciách je splnený Hookov zákon:

Z (1.2) zistíme predĺženie pružiny:

\[\Delta l=\frac(F)(k)\vľavo(1,3\vpravo).\]

Dĺžka natiahnutej pružiny je:

Vypočítajte novú dĺžku pružiny:

Odpoveď. 1) $k"=10\\frac(Н)(m)$; 2) $l"=0,21$ m

Príklad 2

Cvičenie. Dve pružiny s tuhosťami $k_1$ a $k_2$ sú zapojené do série. Aké bude predĺženie prvej pružiny (obr. 3), ak sa dĺžka druhej pružiny zväčší o $\Delta l_2$?

Riešenie. Ak sú pružiny zapojené do série, potom je deformačná sila ($\overline(F)$) pôsobiaca na každú z pružín rovnaká, to znamená, že ju možno napísať pre prvú pružinu:

Pre druhú jar píšeme:

Ak sú ľavé časti výrazov (2.1) a (2.2) rovnaké, potom sa môžu rovnať aj pravé časti:

Z rovnosti (2.3) získame predĺženie prvej pružiny:

\[\Delta l_1=\frac(k_2\Delta l_2)(k_1).\]

Odpoveď.$\Delta l_1=\frac(k_2\Delta l_2)(k_1)$