4 Primjera serijskih opružnih rasporeda
1. Pet opruga, svaka sa konstantom sile od 200 N/m, su raspoređene u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge za taj raspored opruga je…
Diskusija
Poznato je da:
Konstanta svake opruge (k1 = k2 = k3 = k4 = k5) = 200 N/m
Pitanje: konstanta zamjenske opruge (k)
Odgovor:
Zamjenska konstanta opruge :
1/k = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + 1/k4 + 1/k5
1/k = 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200
1/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 Njutna/metar
2. Dvije opruge su raspoređene kao što je prikazano ispod. Svaka opruga ima konstantno k1 = 200 N/m i k2 = 300 N/m. Masa od 2 kg je obješena o oprugu. Ako je ubrzanje usljed gravitacije 10 m/s2 onda je povećanje dužine opružnog sklopa...
Diskusija
Poznato je da:
Konstanta opruge 1 (k1) = 200 N/m
Konstanta opruge 2 (k2) = 300 N/m
Masa tereta (m) = 2 kg
Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s2
Težina tereta (w) = mg = (2)(10) = 20 Njutna
Pitanje: povećanje dužine aranžman proljetne serije (x)
Odgovor:
Zamjenska konstanta opruge :
1/k = 1/k1 + 1/k2
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 Njutna/metar
Povećanje dužine opružnog sklopa :
x = F / k = w / k
x = 20 / 120
x = 1/6 metra
Povećanje dužine opružnog rasporeda je povećanje ukupne dužine tri opruge.
3. Tri identične opruge su raspoređene kao što je prikazano ispod. Teg od 15 njutna je pričvršćen na donji kraj opruga, što uzrokuje produženje sistema opruga za 5 cm. Konstanta opruge svake opruge je…
Diskusija
Poznato je da:
Težinska sila (w) = 15 Njutna
Povećanje dužine opružnog sklopa = 5 cm = 0,05 metara
Pitanje: konstanta svakog izvora
Odgovor:
Hitung kzamjenska konstanta opruge koristeći formulu Hookeov zakon :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 Njutna/metar
Konstanta svakog proljeća :
1/k = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3
1/300 = 1/k + 1/k + 1/k
1/300 = 3/k
k = (3)(300)
k = 900
k = 900 N/m
Tri opruge su identične, tako da imaju iste konstante. Konstanta opruge 1 (k1) = konstanta opruge 2 (k2) = konstanta opruge 3 (k3) = 900 Njutna/metar
4. Tri opruge, svaka sa konstantnom k poredani u seriju. Kombinovana konstanta opruge je…
A. 1/5 hiljada
B. 1/4 k
C. 1/3 k
D. 1/2 k
E. k
Diskusija:
Formula konstante opruge za serijski raspored :
1 / kp = 1/k + 1/k + 1/k
Kombinirana konstanta opruge :
1 / kp = 3/k
kp = k/3 = 1/3 k
Tačan odgovor je C.
