Balaod ni Hooke

Kon imong iunat ang usa ka goma o goma nga ligid hangtod sa usa ka piho nga punto, kini moinat. Human nimo buhian ang tensyon, ang goma mobalik sa orihinal nga gitas-on niini. Sa susama, kon imong iunat ang usa ka spring, kini moinat. Human nimo kini buhian, kini mobalik sa orihinal nga gitas-on niini. Ang spring o goma moinat kon iunat ug mobalik sa orihinal nga gitas-on niini human mabuhian ang tensyon tungod kay kini elastiko. Ang elastiko mao ang abilidad sa usa ka butang nga mobalik sa orihinal nga porma niini kon ang puwersa nga gigamit niini makuha.

Naka-usap ka na ba og chewing gum? Kon imong birahon ang chewing gum gamit ang duha ka kamot, kini motubo og mas taas. Human nimo buhian ang pagbira, ang porma sa chewing gum magpabilin nga pareho, o ang gitas-on sa chewing gum dili na mobalik sa orihinal nga kahimtang niini. Parehas usab kini sa plasticine, clay, ug uban pa. Ang mga butang sama sa chewing gum, plasticine, ug clay gitawag nga plastik nga mga butang. Ang mga elastic nga butang sama sa spring mahimo usab nga plastik kon birahon uban ang kusog nga puwersa ug molapas sa ilang elastic limit.

Kon ang spring ibira pa-tuo, kini moinat ug motaas ang gitas-on (Figure 1). Kon ang tensile force dili kaayo dako, makita nga ang pagtaas sa gitas-on sa spring proporsyonal sa gidak-on sa tensile force (F). Sa ato pa, kon mas dako ang tensile force, mas dako ang pagtaas sa gitas-on sa spring. Ang ratio sa gidak-on sa tensile force (F) ngadto sa pagtaas sa gitas-on sa spring usa ka makanunayon nga kantidad.

Ang ratio tali sa puwersa (F) ug sa pagtaas sa gitas-on sa spring kay makanunayon, nga gipakita sa parehas nga bakilid sa graph (figure 2).

Ang k mao ang spring constant o coefficient of elasticity sa spring o usa ka sukod sa flexibility sa spring. Kini nga relasyon unang naobserbahan ni Robert Hooke (1635 – 1703) niadtong 1678, busa kini nailhan nga balaod ni Hooke.

Kon ang gidak-on sa puwersa nga gigamit sa usa ka spring molapas sa elastic limit sa spring, nan human makuha ang puwersa, ang gitas-on sa spring dili na mobalik sa orihinal nga gitas-on niini. Ang balaod ni Hooke magamit lamang hangtod sa elastic limit . Ang elastic limit sa usa ka spring mao ang pinakataas nga puwersa nga mahimong gamiton sa usa ka spring sa dili pa permanente nga mausab ang porma sa spring ug ang gitas-on sa spring dili na makabalik sa orihinal nga gitas-on niini. Kon ang gidak-on sa puwersa magpadayon sa pagsaka, ang spring madaot.

Ehemplo sa mga problema

1. Mga Pangutana sa Nasyonal nga Eksamin sa 2018

Usa ka pana ang gikabit sa pisi sa pana, dayon gibira kini pabalik gamit ang puwersa nga 20 N aron ang pisi moinat og 20 cm. Ang friction sa hangin wala tagda, ang masa sa pana kay 250 gramos, busa ang gikusgon sa pana kon kini ipana gikan sa pana kay…

Panaghisgot

Nailhan kini:

Kusog (F) = 20 N

Pagdugang sa gitas-on ( s) = 20 cm = 0,2 m

Misa sa pana (m) = 250 gramos = 0,25 kg

Inisyal nga katulin (v o ) = 0 m/s

Nangutana: Ang katulin sa pana kon kini ipana gikan sa pana

Tubag:

Trabaho (W) = pagbag-o sa kinetic energy ( ΔEK)

W = Fs = (20)(0,2) = 4

EK = 1/2 m (vt2 -vo2) = 1/2 m (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2

W = ΔEK

Fs = 1/2 m ( vt 2 )

4 = 0,125 vt 2

4/0,125 = vt 2

vt 2 = 32

vt = √32

vt = √(16)(2)

vt = 4√2 m/ s

Pagbilin og komento