9 exemples de preguntes sobre la llei de Hooke
1. El gràfic de la relació entre la força (F) i l'augment de longitud (x) es mostra a la imatge següent. La constant de la molla basada en el gràfic és...
Discussió
Fórmula Llei de Hooke :
k = F / x
Informació:
F = força (la unitat internacional és Newton, abreujada N)
k = constant de ressort (la unitat internacional és Newton/metre, abreujada N/m)
x = augment de longitud (la unitat internacional és metre, abreujat m)
Constant de ressort segons el gràfic anterior és:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
2. En un experiment per determinar la constant de la elasticitat , les dades obtingudes són les que es mostren a la taula següent. La constant de la elasticitat basada en les dades de la taula és...
Discussió
Constant de ressort segons les dades de la taula és:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
3. Les molles A i B tenen longituds inicials de 60 cm i 90 cm respectivament i són estirades amb la mateixa força. La constant de la molla A és de 100 N/m i la constant de la molla B és de 200 N/m. La relació entre l'augment de longitud de la molla A i la molla B és...
Discussió
Se sap que:
Constant de ressort A (k)A) = 100 N/m
Constant de ressort B (k)B) = 200 N/m
La força que estira la molla A (FA) = F
La força que estira la molla B (FB) = F
Es pregunta: la relació entre l'augment de longitud de la molla A i la molla B (xA :xB)
Resposta:
Fórmula per augmentar la longitud d'una molla :
x = F / k
Augment de la longitud de la molla A:
xA =FA /kA = F / 100
Augment de la longitud de la molla B:
xB =FB /kB = F / 200
Comparació de l'augment de longitud de la molla A i la molla B :
xA :xB
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Nota: la longitud inicial de la molla no s'inclou en el càlcul. x a la fórmula de la llei de Hooke és l'augment de longitud, no la longitud inicial.
4. Un cable té una longitud inicial de 20 cm. Quan s'estira amb gaya 10 Newtons, el cable augmenta en 2 cm de longitud. Perquè l'augment de longitud sigui de 6 cm, la magnitud de la força de tracció és...
Discussió
Se sap que:
Força de tracció (F) = 10 Newton
Increment de la longitud del cable (x) = 2 cm = 0,02 metres
Es pregunta: la magnitud de la força de tracció (F) si el cable augmenta de longitud en 6 cm o 0,06 metres.
Resposta:
Constant de filferro :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
La magnitud de la força de tracció F si la longitud del cable augmenta en 0,06 metres :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newtons
5. El gràfic següent mostra la relació entre el canvi de càrrega (ΔF) i l'augment de longitud (ΔX), el gràfic que mostra el valor més petit de la constant elàstica...
Discussió
Fórmula de la llei de Hooke
k = F / Δx
Informació:
Δx = augment de longitud, F = força, k = constant elàstica
Constant d'elasticitat
kA = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
kB = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
kC = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
kE = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
La resposta correcta és A.
6. Mira el gràfic de la relació entre gaya (F) al següent augment de longitud (ΔX)! Quin té la constant elàstica més gran?
Discussió
Constant d'elasticitat
kA = F / Δx = 50 / 10 = 5
kB = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
kC = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
kE = F / Δx = 500 / 10 = 50
La resposta correcta és D.
7. Una molla, quan se li donen 160 grams, augmenta la seva longitud en 4 cm. Quan tres molles similars es disposen com es mostra a la figura, l'augment total de longitud de les molles és...
A. 2 cm
B. 3 cm
C. 6 cm
D. 7 cm
10 cm
Discussió
Se sap que:
Increment de longitud ( Δx) = 4 cm = 0,04 metres
Massa (m) = 160 grams = 0,16 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes (w) = mg = ( 0,16)(10) = 1,6 Newtons
Pregunta: L'augment de la longitud total de la molla ( Δx) si està disposada com es mostra a la imatge
Resposta:
Primer, calculeu la constant elàstica de la molla utilitzant la fórmula de la llei de Hooke:
k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m
Les tres molles són similars, de manera que tenen la mateixa constant (k), és a dir, 40 N/m.
Calcula la constant de reemplaçament:
La molla 2 (k2 ) i la molla 3 (k3 ) estan disposades en paral·lel. La constant de la molla equivalent és:
k23 = k2 + k3 = 40 + 40 = 80 N/ m
La molla 1 (k1 ) i la molla de recanvi (k23 ) estan disposades en sèrie. La constant de la molla de recanvi és:
1/k = 1/k³ + 1/k₁² = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 1/80
k = 80/3
Calcula l'augment de la longitud total de la molla utilitzant la fórmula de la llei de Hooke:
Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 metres = 6 cm
La resposta correcta és C.
8. Tres molles idèntiques estan disposades tal com es mostra a la figura. Si la constant de la molla k1 = k2 = k3 = 300 Nm -1 , aleshores la disposició de la molla experimentarà un augment de longitud de... (g = 10 ms -2 ).
A. 0,1 m
B. 0,2 m
C. 0,4 m
D. 0,5 m
E. 0,8 m
Discussió
Se sap que:
Constant de la molla k1 = k2 = k3 = 300 Nm -1
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 ms -2
Massa de la càrrega (m) = 2 kg
Pes de la càrrega (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtons
Pregunta: Augment de la longitud del conjunt de ressorts ( Δx)
Resposta:
Calcula la constant de reemplaçament:
La molla 1 (k1 ) i la molla 2 (k2 ) estan disposades en paral·lel. La constant de la molla equivalent és:
k12 = k1 + k2 = 300 + 300 = 600 N/ m
La molla 3 (k3 ) i la molla de recanvi (k12 ) estan disposades en sèrie. La constant de la molla de recanvi és:
1/k = 1/k³ + 1/k₁² = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600
k = 600/3 = 200 N/m
Calcula l'augment de la longitud total de la molla utilitzant la fórmula de la llei de Hooke:
Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 metres
La resposta correcta és A.
9. Tres molles estan disposades tal com es mostra a la figura següent. Si la constant de la molla k = 50 Nm -1 i es penja una càrrega de 400 grams sobre la disposició de molles, l'augment de la longitud de la disposició de molles és...
A. 2 cm
B. 4 cm
C. 8 cm
D. 16 cm
50 cm
Discussió
Se sap que:
Constant de la molla 1 (k² ) = k = 50 Nm -1
Constant de la molla 2 (k² ) = k = 50 Nm -1
Constant de la molla 3 (k3 ) = 2k = 2 (50 Nm -1 ) = 100 Nm -1
Massa de la càrrega (m) = 400 grams = 0,4 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes de la càrrega (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newtons
Pregunta: Augment de la longitud del conjunt de ressorts ( Δx)
Resposta:
Calcula la constant de reemplaçament:
La molla 1 (k1 ) i la molla 2 (k2 ) estan disposades en paral·lel. La constant de la molla equivalent és:
k12 = k1 + k2 = 50 + 50 = 100 N/ m
La molla 3 (k3 ) i la molla de recanvi (k12 ) estan disposades en sèrie. La constant de la molla de recanvi és:
1/k = 1/k³ + 1/k₁² = 1/100 + 1/100 = 2/100
k = 100/2 = 50 N/m
Calcula l'augment de longitud del conjunt de ressort utilitzant la fórmula de la llei de Hooke:
Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 metres = 8 cm
La resposta correcta és C.
Font de la pregunta:
Preguntes de física de l'examen nacional per a secundària/institut professional
