Пример за серия от пружини

4 Примера за последователно подреждане на пружини

1. Пет пружини, всяка с константа на силата 200 N/m, са подредени последователно. Еквивалентната константа на пружината на пружинната конструкция е…

Дискусия
Известно е, че:
Константата на всяка пружина (k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = k₅) = 200 N/m
Зададено: константа на пружината за замяна (k)
Отговор:

Заместваща пружинна константа :
1/k = 1/k₁ + 1/к₂ + 1/к₃ + 1/к₄ + 1/к₅
1/k = 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200
1/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 нютона/метър

2. Две пружини са разположени както е показано по-долу. Всяка пружина има постоянно k₁ = 200 N/m и k₂ = 300 N/m. Маса от 2 kg е окачена на пружината. Ако ускорението от гравитацията е 10 m/s² тогава увеличението на дължината на пружинния възел е...
Дискусия

Известно е, че:
Константа на пружината 1 (k₁) = 200 N/m
Константа на пружината 2 (k₂) = 300 N/m
Маса на товара (m) = 2 kg
Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/s²
Сила на теглото (w) = mg = (2)(10) = 20 нютона
Зададено е: увеличаване на дължината пролетна серия подредба (х)
Отговор:
Заместваща пружинна константа :
1/k = 1/k₁ + 1/к₂
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 нютона/метър
Увеличаване на дължината на пружинния монтаж :
x = F / k = w / k
х = 20 / 120
x = 1/6 от метъра
Увеличението на дължината на пружинната конструкция е увеличението на общата дължина на трите пружини.

3. Три еднакви пружини са разположени както е показано по-долу. Тежест от 15 нютона е прикрепена към долния край на пружините, което кара пружинната система да се удължи с 5 см. Константата на пружината на всяка пружина е…
Дискусия
Известно е, че:
Теглото на товара (w) = 15 нютона
Увеличение на дължината на пружинния монтаж = 5 см = 0,05 метра
Зададено е: константата на всяка пролет
Отговор:
Хитунг kрезервна пружинна константа използвайки формулата Законът на Хук :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 нютона/метър
Константата на всяка пролет :
1/k = 1/k₁ + 1/к₂ + 1/к₃
1/300 = 1/k + 1/k + 1/k
1/300 = 3/k
k = (3)(300)
k = 900
k = 900 N/m
Трите пружини са идентични, така че имат едни и същи константи. Константа на пружината 1 (k₁) = константа на пружината 2 (k₂) = константа на пружината 3 (k₃) = 900 нютона/метър

4. Три пружини, всяка с константа k подредени последователно. Комбинираната пружинна константа е…
A. 1/5 хиляди
Б. 1/4 k
В. 1/3 k
Г. 1/2 к
Е. к
Дискусия:

Формула за константа на пружината за последователно подреждане :
1/к_p = 1/k + 1/k + 1/k
Комбинирана пружинна константа :
1/к_p = 3/k
k_p = k/3 = 1/3 k
Верният отговор е C.