Experiment de la llei de Hooke

Instruccions de l'experiment de la llei de Hooke

Objectius de l'experiment:

– Investigació de la relació entre la força i l'augment de la longitud d'una molla
– Determineu la constant de la ressort

Eines i materials: Molla, càrrega de 50 grams (4), trípode, regle

Teoria bàsica:

Llei de Hooke afirma que la magnitud de la força és directament proporcional a l'augment de la longitud de la molla. Com més gran sigui la força que actua sobre la molla, més gran serà l'augment de la longitud de la molla. La relació entre la magnitud de la força i l'augment de la longitud de la molla és constant. La llei de Hooke s'aplica quan la força no supera el límit elàstic de la molla. La llei de Hooke va ser proposada per Robert Hooke (1635-1703).

Matemàticament, la llei de Hooke s'expressa mitjançant l'equació: k = F / Δl. On: k = constant de la molla, F = força, Δl = augment de la longitud de la molla.

La unitat internacional de força és el Newton, la unitat internacional de longitud és el metre, per tant, la unitat internacional de constant elàstica és el Newton/metre (N/m).

Passos experimentals:

1. Munta el trípode tal com es mostra a la imatge.

2. Pengeu una molla en un suport i després fixeu un pes de 50 grams a l'extrem inferior de la molla. Mesureu la longitud de la molla com a longitud de molla 1 (l_o).

l₁ = ……… Centímetres.

3. Pengeu una càrrega de 50 grams de nou i després mesureu la longitud de la molla com la longitud de la molla 2 (l₂).

w = 0,5 Newtons

Δl = l₂ - l₁ =………… Centímetres

k = w / Δl =………… N/cm

3. Pengeu una càrrega de 50 grams de nou i després mesureu la longitud de la molla com la longitud de la molla 3 (l₃).

w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton

Δl = l₃ - l₁ = ………… Centímetre

k = w / Δl =………… N/cm

4. Pengeu una càrrega de 50 grams de nou i després mesureu la longitud de la molla com la longitud de la molla 4 (l₄).

w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newtons

Δl = l₄ - l₁ = ………… Centímetre

k = w / Δl =………… N/cm

Dades i anàlisi de dades:

Hi ha tres constants elàstiques basades en els resultats de l'experiment anterior. Calcula la constant elàstica mitjana:

k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm

Dibuixa un gràfic de la relació entre la gravetat (w) i l'augment de la longitud de la molla (Δl)

Discussió:

– Quina és la relació entre la força i l'augment de la longitud de la molla? Si la força és més gran, l'augment de la longitud de la molla serà més gran, constant o més petit?

– Són les constants de la molla les mateixes? Si no, per què?

– Quina és la constant elàstica mitjana obtinguda mitjançant l'experiment?

Conclusió:

Expliqueu la vostra conclusió.