Εάν ένα ελατήριο ασκεί 10 n δύναμη όταν τεντωθεί 2mn, τι είναι οι πηγές σταθερές;
Κατανόηση του νόμου του Hooke
Ο νόμος του Hooke περιγράφει τη σχέση μεταξύ της δύναμης που ασκείται από μια άνοιξη και της μετατόπισης του:
* f =-kx
Οπου:
* f είναι η δύναμη που ασκείται από την άνοιξη (στα Newtons)
* k είναι η σταθερά ελατηρίου (σε Newton ανά μέτρο, n/m)
* x είναι η μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας του ελατηρίου (σε μέτρα)
Επίλυση για τη σταθερά ελατηρίου
1. Μονάδες μετατροπής: Χρειαζόμαστε την μετατόπιση σε μέτρα, έτσι 2 mm είναι ίση με 0,002 m.
2. Αναδιατάξτε τη φόρμουλα: Θέλουμε να βρούμε «K», οπότε ας αναδιατάξουμε τον νόμο του Hooke:
* k =-f/x
3. Αναπληρωτές τιμές: Συνδέστε τη δεδομένη δύναμη (F =10 N) και μετατόπιση (x =0.002 m)
* k =-10 n / 0.002 m
4. Υπολογίστε:
* k =-5000 n/m
Σημαντική σημείωση: Το αρνητικό σημάδι του νόμου του Hooke δείχνει ότι η δύναμη που ασκείται από την άνοιξη είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση προς την μετατόπιση. Σε αυτή την περίπτωση, μας ενδιαφέρει μόνο το μέγεθος της σταθεράς της άνοιξης, ώστε να μπορούμε να αγνοήσουμε το αρνητικό σημάδι.
Επομένως, η σταθερά ελατηρίου είναι 5000 n/m.