Каква е пружинната твърдост?
Преподавахте ли физика в училище? Знаете ли основните физически закони и може просто да вземете и да изчислите, например, пружинната скованост? Да започнем с теоретичните знания. Пружинната скованост е коефициентът, свързващ удължението на еластичното тяло и еластичната сила, произтичаща от това удължение. Пружинната скованост се нарича коефициент на еластичност или коефициент на Hooke, тъй като пружинната скованост се отнася специално за закона на Hooke. Каква е еластичната сила, която се споменава в този закон? Силата на еластичност е силата, която възниква, когато тялото се деформира и противодейства на тази деформация.
Математически метод
Как да определите плътността на пружината или,терминологията на науката като физиката, коефициентът на скованост на пролетта? За да направите това, трябва да знаете проста формула, според която се изчислява плътността на пружината. Тази формула, или по-точно законът на Hooke, изглежда така: F = | kx |, където k е еластичността на пружината, x е разширението на пружината или, както се нарича и стойността на пружинната деформация. И стойността, посочена от буквата F, съответно, еластичната сила, която изчисляваме. За да разберете какво е пружинната твърдост, е необходимо да измерите другите две количества, посочени във формулата, като използвате стандартни математически закони. След това просто решете уравнение с един неизвестен.
Опитен метод
Да се разбере как да се намери пружинната скованост, ипо-точно, за да се определи коефициентът на пружинна скованост от опит, трябва да се направят следните манипулации. Трябва да деформирате тялото чрез прилагане на сила върху него. Най-простият вид деформация е компресията или разтягането. Коефициентът на твърдост показва точно каква сила е необходима за нанасяне върху тялото, за да може той да се деформира еластично в дължина на единицата. Сега говорим за еластична деформация, когато тялото придобива оригиналната си форма след ефекта върху нея. За да проведете този визуален експеримент, ще ви трябват следните неща:
- калкулатор,
- писалка,
- бележник,
- пролет,
- линия,
- товар.
Така че единият край на пружината се фиксира вертикално иоставете втория безплатно. Измерете дължината на пружината и напишете резултата в бележник (това ще бъде стойността на x1). Закачете товар с тегло 100 грама на свободния край на пружината и отново измерете дължината на пружината, запишете стойността (х2). Изчислява се абсолютното удължение на пружината (разликата между стойностите на х1 и х2). За малки натискания и разтягане, еластичната сила е пропорционална на деформацията. Тук вече прилагаме Закона на Hooke, според който Fupr = | kx |, където k е коефициентът на скованост. За да намерим коефициента на ригидност, от който се нуждаем, трябва да деленим силата на опън чрез удължението на пружината. Якостта на опън се установява както следва: Fupr = - N = -mg. Оттук следва, че mg = kx. Така че, k = mg / х. Тогава всичко е просто: замени стойностите, които знаете във формулата, и разберете каква е твърдостта на пружината.
