9 ka Ehemplo sa mga Pangutana sa Balaod ni Hooke
1. Ang graph sa relasyon tali sa puwersa (F) ug sa pagtaas sa gitas-on (x) gipakita sa hulagway sa ubos. Ang spring constant base sa graph mao ang…
Panaghisgot
Pormula Balaod ni Hooke :
k = F / x
Impormasyon:
F = puwersa (ang internasyonal nga yunit mao ang Newton, gipamubo nga N)
k = spring constant (ang internasyonal nga yunit kay Newton/meter, gipamubo nga N/m)
x = pagsaka sa gitas-on (ang internasyonal nga yunit mao ang metros, gipamubo nga m)
Kanunay nga tingpamulak base sa graph sa ibabaw mao kini:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
2. Sa usa ka eksperimento aron mahibal-an ang spring constant , ang datos nga nakuha mao ang gipakita sa talaan sa ubos. Ang spring constant base sa datos sa talaan mao ang…
Panaghisgot
Kanunay nga tingpamulak base sa datos sa talaan mao ang:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
3. Ang mga spring A ug B adunay inisyal nga gitas-on nga 60 cm ug 90 cm matag usa ug gibira sa parehas nga kusog. Ang spring constant sa A kay 100 N/m ug ang spring constant sa B kay 200 N/m. Ang ratio sa pagtaas sa gitas-on sa spring A ug spring B kay...
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kanunay nga tingpamulak A (k)A) = 100 N/m
Kanunay nga tingpamulak B (k)B) = 200 N/m
Ang puwersa nga nagbira sa spring A (FA) = F
Ang puwersa nga nagbira sa spring B (FB) = F
Gipangutana: ang ratio sa pagtaas sa gitas-on sa spring A ug spring B (xA : xB)
Tubag:
Pormula alang sa pagdugang sa gitas-on sa usa ka spring :
x = F / k
Pagdugang sa gitas-on sa spring A:
xA =FA /kA = F / 100
Pagdugang sa gitas-on sa spring B:
xB =FB /kB = F / 200
Pagtandi sa pagsaka sa gitas-on sa spring A ug spring B :
xA : xB
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Mubo nga sulat: ang inisyal nga gitas-on sa spring wala gilakip sa kalkulasyon. Ang x sa pormula sa balaod ni Hooke mao ang pagtaas sa gitas-on, dili ang inisyal nga gitas-on.
4. Ang alambre adunay inisyal nga gitas-on nga 20 cm. Kon birahon gamit ang gaya 10 Newtons, ang alambre modako og 2 cm ang gitas-on. Aron ang pagtaas sa gitas-on mahimong 6 cm, ang gidak-on sa tensile force kay...
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kusog sa pagkunot (F) = 10 Newton
Pagdugang sa gitas-on sa alambre (x) = 2 cm = 0,02 metros
Gipangutana: ang gidak-on sa tensile force (F) kon ang alambre motaas ang gitas-on og 6 cm o 0,06 metros.
Tubag:
Kanunay nga alambre :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
Ang gidak-on sa tensile force F kon ang gitas-on sa alambre motaas og 0,06 metros :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newton
5. Ang graph sa ubos nagpakita sa relasyon tali sa pagbag-o sa load (ΔF) ug sa pagtaas sa gitas-on (ΔX), ang graph nga nagpakita sa pinakagamay nga bili sa elastic constant...
Panaghisgot
Pormula sa balaod ni Hooke
k = F / Δx
Impormasyon:
Δx = pagsaka sa gitas-on, F = puwersa, k = elastikong makanunayon
Kanunay nga elastisidad
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
Ang saktong tubag kay A.
6. Tan-awa ang graph sa relasyon tali sa gaya (F) sa mosunod nga pagsaka sa gitas-on (ΔX)! Hain ang adunay pinakadako nga elastic constant?
Panaghisgot
Kanunay nga elastisidad
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
Ang saktong tubag kay D.
7. Ang usa ka spring kon hatagan og 160 gramos motaas og 4 cm ang gitas-on. Kon ang tulo ka parehas nga spring gihan-ay sama sa gipakita sa hulagway, ang kinatibuk-ang pagtaas sa gitas-on sa mga spring kay...
A. 2 sentimetros
B. 3 sentimetros
C. 6 sentimetros
D. 7 sentimetros
E. 10 cm
Panaghisgot
Nasayran nga:
Pagdugang sa gitas-on ( Δx) = 4 cm = 0,04 metros
Mass (m) = 160 gramos = 0,16 kg
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Timbang (w) = mg = ( 0,16)(10) = 1,6 Newton
Pangutana: Ang pagsaka sa kinatibuk-ang gitas-on sa spring ( Δx) kon kini gihan-ay sama sa gipakita sa hulagway
Tubag:
Una, kuwentaha ang elastic constant sa spring gamit ang pormula sa balaod ni Hooke:
k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m
Ang tulo ka spring managsama busa parehas ang ilang constant (k), nga mao ang 40 N/m.
Kalkulahin ang konstante nga kapuli:
Ang spring 2 (k2 ) ug spring 3 (k3 ) gihan-ay nga parallel. Ang katumbas nga spring constant mao ang:
k 23 = k 2 + k 3 = 40 + 40 = 80 N/m
Ang spring 1 (k 1 ) ug ang replacement spring (k 23 ) gihan-ay nga sunod-sunod. Ang replacement spring constant mao ang:
1/k = 1/k1 + 1/k23 = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80
k = 80/3
Kwentaha ang pag-usbaw sa kinatibuk-ang gitas-on sa spring gamit ang pormula sa balaod ni Hooke:
Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 metros = 6 cm
Ang saktong tubag kay C.
8. Tulo ka managsama nga spring ang gihan-ay sama sa gipakita sa hulagway. Kon ang spring constant k 1 = k 2 = k 3 = 300 Nm -1 nan ang spring arrangement makasinati og pagtaas sa gitas-on nga... (g = 10 ms -2 ).
A. 0,1 m
B. 0,2 m
C. 0,4 m
D. 0,5 m
Sidlakan 0,8 m
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kanunay nga spring k 1 = k 2 = k 3 = 300 Nm -1
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 ms -2
Misa sa karga (m) = 2 kg
Timbang sa karga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Pangutana: Pagdugang sa gitas-on sa spring assembly ( Δx)
Tubag:
Kalkulahin ang konstante nga kapuli:
Ang spring 1 (k1 ) ug spring 2 (k2 ) gihan-ay nga parallel. Ang katumbas nga spring constant mao ang:
k 12 = k 1 + k 2 = 300 + 300 = 600 N/m
Ang spring 3 (k 3 ) ug ang replacement spring (k 12 ) gihan-ay nga sunod-sunod. Ang replacement spring constant mao ang:
1/k = 1/k3 + 1/k12 = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600
k = 600/3 = 200 N/m
Kwentaha ang pag-usbaw sa kinatibuk-ang gitas-on sa spring gamit ang pormula sa balaod ni Hooke:
Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 metros
Ang saktong tubag kay A.
9. Tulo ka spring ang gihan-ay sama sa gipakita sa mosunod nga hulagway. Kon ang spring constant k = 50 Nm -1 ug usa ka 400 gram nga karga ang gibitay sa spring arrangement, nan ang pagtaas sa gitas-on sa spring arrangement mao ang...
A. 2 sentimetros
B. 4 sentimetros
C. 8 sentimetros
D. 16 sentimetros
E. 50 cm
Panaghisgot
Nasayran nga:
Kanunay nga spring 1 (k 1 ) = k = 50 Nm -1
Kanunay nga spring 2 (k 2 ) = k = 50 Nm -1
Kanunay nga spring 3 (k3 ) = 2k = 2 (50 Nm -1 ) = 100 Nm -1
Timbang sa karga (m) = 400 gramos = 0,4 kg
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s 2
Timbang sa karga (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newton
Pangutana: Pagdugang sa gitas-on sa spring assembly ( Δx)
Tubag:
Kalkulahin ang konstante nga kapuli:
Ang spring 1 (k1 ) ug spring 2 (k2 ) gihan-ay nga parallel. Ang katumbas nga spring constant mao ang:
k 12 = k 1 + k 2 = 50 + 50 = 100 N/m
Ang spring 3 (k 3 ) ug ang replacement spring (k 12 ) gihan-ay nga sunod-sunod. Ang replacement spring constant mao ang:
1/k = 1/k3 + 1/k12 = 1/100 + 1/100 = 2/100
k = 100/2 = 50 N/m
Kalkulahin ang pagtaas sa gitas-on sa spring assembly gamit ang pormula sa balaod ni Hooke:
Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 metros = 8 cm
Ang saktong tubag kay C.
Tinubdan sa pangutana:
Mga Pangutana sa Pisika sa Nasudnong Eksaminasyon para sa Senior High School/Bokasyonal nga High School
