Пример за закона на Хук

9 примера за въпроси, свързани със закона на Хук

1. Графиката на връзката между силата (F) и увеличението на дължината (x) е показана на изображението по-долу. Константата на пружината, базирана на графиката, е…
Дискусия
Формула Законът на Хук :
k = F / x
Информация :
F = сила (международната единица е Нютон, съкратено N)
k = константа на пружината (международната единица е Нютон/метър, съкратено N/m)
x = увеличение на дължината (международната единица е метри, съкратено m)
 
Пружинна константа въз основа на графиката по-горе е:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

2. На експеримент за определяне на константата на пружина Получените данни са както е показано в таблицата по-долу. Константата на пружината, базирана на данните в таблицата, е…

Дискусия
Пружинна константа въз основа на данните в таблицата е:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

3. Пружините A и B имат съответно начални дължини 60 cm и 90 cm и се опъват с еднаква сила. Константата на пружината на A е 100 N/m, а константата на пружината на B е 200 N/m. Съотношението на увеличението на дължината на пружината A и пружината B е...
Дискусия
Известно е, че:
Константа на пружината A (k_A) = 100 N/m
Константа на пружината B (k_B) = 200 N/m
Силата, която дърпа пружината A (F_A) = F
Силата, която дърпа пружината B (F_B) = F
Зададено е: съотношението на увеличението на дължината на пружината A и пружината B (x_A : х_B)
Отговор:
Формула за увеличаване на дължината на пружина :
x = F / k
Увеличаване на дължината на пружината A:
x_A = F._A / К_A = Ф / 100
Увеличаване на дължината на пружината B:
x_B = F._B / К_B = Ф / 200
Сравнение на увеличението на дължината на пружина A и пружина B :
x_A : х_B
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Забележка: началната дължина на пружината не е включена в изчислението. x във формулата на закона на Хук е увеличението на дължината, а не началната дължина.

4. Една тел има начална дължина 20 см. Когато се издърпа с Гая 10 нютона, дължината на жицата се увеличава с 2 см. За да бъде увеличението на дължината 6 см, големината на силата на опън е...
Дискусия
Известно е, че:
Сила на опън (F) = 10 нютона
Увеличение на дължината на проводника (x) = 2 см = 0,02 метра
Зададен е въпрос: големината на силата на опън (F), ако дължината на проводника се увеличи с 6 см или 0,06 метра.
Отговор:
Константа на проводника :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
Големината на силата на опън F, ако дължината на проводника се увеличи с 0,06 метра :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 нютона

5. Графиката по-долу показва връзката между промяната в натоварването (ΔF) и увеличението на дължината (ΔX), като графиката показва най-малката стойност на еластичната константа...
Дискусия

Формула на закона на Хук
k = F / Δx
Информация :
Δx = увеличение на дължината, F = сила, k = еластична константа
Константа на еластичност
k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1
k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Верният отговор е А.

6. Разгледайте графиката на връзката между Гая (F) до следното увеличение на дължината (ΔX)! Кой от тях има най-голямата еластична константа?
Дискусия
Константа на еластичност
k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5
k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50
Верният отговор е Д.

7. При прилагане на сила от 160 грама, една пружина се увеличава на дължина с 4 см. Когато три подобни пружини са подредени както е показано, общото увеличение на дължината на пружините е...

А. 2 см

Б. 3 см

Около 6 см

д.7см

Д. 10 см

Дискусия

Известно е, че:

Увеличение на дължината (Δx) = 4 см = 0,04 метра

Маса (m) = 160 грама = 0,16 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/s²

Тегло (w) = mg = (0,16)(10) = 1,6 нютона

Попитано: Увеличението на общата дължина на пружината ((Δx) ако е подредено както на снимката

Отговор:

Първо, изчислете еластичната константа на пружината, използвайки формулата на закона на Хук:

k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m

Трите пружини са подобни, така че имат една и съща константа (k), а именно 40 Н/м.

Изчислете константата на заместване:

Пролет 2 (к₂) и пружина 3 (k₃) разположени паралелно. Еквивалентната константа на пружината е:

k₂₃ = k₂ +k₃ = 40 + 40 = 80 N/m

Пролет 1 (к₁) и резервна пружина (k₂₃) подредени последователно. Еквивалентната константа на пружината е:

1/k = 1/k₁ + 1/к₂₃ = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80

k = 80/3

Изчислете увеличението на общата дължина на пружината, използвайки формулата на закона на Хук:

Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 метра = 6 см

Верният отговор е C.

8. Три еднакви пружини саПодредете както е показано на картинката. Ако константата на пружината е k₁ = k₂ = k₃ = 300 Нм^-1 тогава пружинното устройство ще претърпи увеличение на дължината на... (g = 10 ms^-2).

А. 0,1 м

Б. 0,2 м

Около 0,4 м

Д. 0,5 м

Изток 0,8 м

Дискусия

Известно е, че:

Константа на пружината k₁ = k₂ = k₃ = 300 Нм^-1

Ускорение на гравитацията (g) = 10 ms^-2

Маса на товара (m) = 2 kg

Тегло на товара (w) = mg = (2)(10) = 20 нютона

Попитано: Увеличението на дължината на пружинния възел ((Δx)

Отговор:

Изчислете константата на заместване:

Пролет 1 (к₁) и пружина 2 (k₂) разположени паралелно. Еквивалентната константа на пружината е:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 300 + 300 = 600 N/m

Пролет 3 (к₃) и резервна пружина (k₁₂) подредени последователно. Еквивалентната константа на пружината е:

1/k = 1/k₃ + 1/к₁₂ = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600

k = 600/3 = 200 N / m

Изчислете увеличението на общата дължина на пружината, използвайки формулата на закона на Хук:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 метра

Верният отговор е А.

9. Три пружини са разположени, както е показано на следващата фигура. Ако константата на пружината k = 50 Nm^-1 и товар от 400 грама е окачен на пружинния възел, тогава увеличението на дължината на пружинния възел е...

А. 2 см

Б. 4 см

Около 8 см

д.16см

Д. 50 см

Дискусия

Известно е, че:

Константа на пружината 1 (k₁) = k = 50 Nm^-1

Константа на пружината 2 (k₂) = k = 50 Nm^-1

Константа на пружината 3 (k₃) = 2k = 2 (50 Нм^-1) = 100 Нм^-1

Маса на товара (m) = 400 грама = 0,4 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/s²

Тегло на товара (w) = mg = (0,4)(10) = 4 нютона

Попитано: Увеличението на дължината на пружинния възел ((Δx)

Отговор:

Изчислете константата на заместване:

Пролет 1 (к₁) и пружина 2 (k₂) разположени паралелно. Еквивалентната константа на пружината е:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 50 + 50 = 100 N/m

Пролет 3 (к₃) и резервна пружина (k₁₂) подредени последователно. Еквивалентната константа на пружината е:

1/k = 1/k₃ + 1/к₁₂ = 1/100 + 1/100 = 2/100

k = 100/2 = 50 N/m

Изчислете увеличението на дължината на пружинния сглобен елемент, използвайки формулата на закона на Хук:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 метра = 8 см

Верният отговор е C.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия