Παράδειγμα ερωτήσεων ελαστικότητας

21 Παραδείγματα Ερωτήσεων Ελαστικότητας

Αύξηση μήκους

1. Μια ομοιόμορφη (ομοιογενής) ράβδος μήκους L, όταν έλκεται από δύναμη F, αυξάνεται σε μήκος κατά ΔL.

Έτσι ώστε η αύξηση του μήκους να γίνει 4 ΔL, το μέγεθος της εφελκυστικής δύναμης είναι...

Α. 1/4 Φ

Β. 1/2 Φ

Γ. 2 ΣΤ

Δ. 4 ΣΤ

Ε. 16 ΣΤ

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:

Δύναμη εφελκυσμού 1 (F₁) = F

Αύξηση μήκους 1 (ΔL₁) = ΔL

Αύξηση μήκους 2 (ΔL₂) = 4 ΔL

Ερωτηθείς: Δύναμη εφελκυσμού 2 (F₂)

Απάντηση:

Νομικός τύπος Χουκ :

k = F / ΔL

Περιγραφή: k = σταθερά ελαστικότητας, F = δύναμη εφελκυσμού, ΔL = αύξηση μήκους

Οι ράβδοι που χρησιμοποιούνται είναι οι ίδιες, έτσι ώστε η σταθερά ελαστικότητας (k) να είναι η ίδια.

k₁ = κ₂

F₁ / ΔL₁ = ΣΤ₂ / ΔL₂

F / ΔL = F₂ / 4ΔL

Φ / 1 = Φ₂ / 4

Φ = Φ₂ / 4

F₂ = 4F

Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

2. Τρία πανομοιότυπα ελατήρια, το καθένα με σταθερά ελατηρίου 200 N/m, είναι διατεταγμένα όπως φαίνεται. Όταν εφαρμόζεται φορτίο 100 γραμμαρίων (βαρυτική επιτάχυνση g = 10 m/s), η αύξηση του μήκους του συγκροτήματος ελατηρίου είναι...

Α. x = 0,50 cm

Β. x = 0,75 cm

Γ. x = 0,85 εκ.

Δ. x = 1,00 εκ.

E. x = 1,50 cm

Συζήτηση

Είναι γνωστό :

Μάζα φορτίου (m) = 100 γραμμάρια = 0,1 kg

k₁ = κ₂ = κ₃ = 200 N/m

w = mg = (0,1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Νιούτον

Ερωτηθείς : Αύξηση του συνολικού μήκους του ελατηρίου ?

Jawab :

Προσδιορισμός της σταθεράς αντικατάστασης ελατηρίου

Άνοιξη 2 (k₂) και ελατήριο 3 (k₃) διατεταγμένα παράλληλα. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

k_p = κ₂ + κ₃ = 200 + 200 = 400 Nm^-1

Άνοιξη 1 (k₁) και παράλληλα ελατήρια αντικατάστασης (k_P) διατεταγμένα σε σειρά. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₁ = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400

k_s = 400/3 Nm^-1

Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου για τη σειριακά παράλληλη διάταξη ελατηρίων είναι 400/3 Nm^-1

Προσδιορισμός της αύξησης του μήκους του ελατηρίου

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

= F / k = w / k

Η αύξηση του μήκους του ελατηρίου είναι:

= εβδομαδιαίως / χιλιομετρικά

= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 μέτρα = 0,75 εκ.

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

Σταθερά ελατηρίου

3. Σε ένα πείραμα σχετικά με την ελαστικότητα ενός ελατηρίου, ελήφθησαν δεδομένα όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η τιμή της σταθεράς του ελατηρίου είναι...

Α. 1.002 N/m

Β. 1.201 N/m

Γ. 1.225 N/m

Δ. 1.245 N/m

Α. 1.250 N/m

Συζήτηση

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

k = F / Δx

Σταθερά ελατηρίου:

k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

4. Τρία ελατήρια είναι διατεταγμένα όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα. Εάν η σταθερά ελατηρίου k₁ = κ₂ = 3 Nm^-1 και κ³ = 6 Nm^-1, η σταθερά της δομής του ελατηρίου είναι…..

Α. 1 Nm^-1

Β. 3 Nm^-1

Γ. 7,5 Nm^-1

Δ. 12 Nm^-1

Ε. 15 Nm^-1

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:

Σταθερά ελατηρίου 1 (k₁) = σταθερά ελατηρίου 2 (k₂) = 3 Nm^-1

Σταθερά ελατηρίου 3 (k₃) = 6 Nm^-1

Ερωτηθείς: σταθερά ελατηρίου (k)

Απάντηση:

Άνοιξη 1 (k₁) και ελατήριο 2 (k₂) διατεταγμένα παράλληλα. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

k_p = κ₁ + κ₂ = 3 + 3 = 6 Nm^-1

Παράλληλη αντικατάσταση ελατηρίου (k_P) και ελατήριο 3 (k₃ ) διατεταγμένα σε σειρά. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k ₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

k_s = 6/2 = 3 Nm^-1

Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου για την παραπάνω σειριακά παράλληλη διάταξη ελατηρίων είναι 3 Nm^-1

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

5. Ένα ελατήριο μήκους L έλκεται από ένα φορτίο w διαδοχικά και τα δεδομένα που λαμβάνονται είναι όπως στον ακόλουθο πίνακα. Με βάση τα δεδομένα του πίνακα, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το μέγεθος της σταθεράς του ελατηρίου είναι….

Α. 300 Nm^-1

Β. 500 Nm^-1

Γ. 600 Nm^-1

Δ. 800 Nm^-1

Ε. 1000 Nm^-1

Συζήτηση

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

k = F /

Σταθερά ελατηρίου:

k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm^-1

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

6. Τα δεδομένα στον ακόλουθο πειραματικό πίνακα είναι τα αποτελέσματα ενός πειράματος που σχετίζεται με την ελαστικότητα των αντικειμένων. Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκε ελαστικό εσωτερικού σωλήνα μοτοσικλέτας. (g = 10 m/s²). Με βάση τον παραπάνω πίνακα, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το καουτσούκ έχει ελαστική σταθερά….

Α. 122 N/m

Β. 96 N/m

Γ. 69 N/m

Δ. 56 N/m

Α. 40 N/m

Συζήτηση

Τύπος Νόμος του Χουκ :

k = F / = w / = mg /

Περιγραφή: k = σταθερά ελαστικότητας, w = βαρύτητα, m = μάζα, g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, = αύξηση του μήκους του καουτσούκ

Σταθερά ελατηρίου:

k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m

Η σωστή απάντηση είναι η Ε.

7. ΤΟι νευρώσεις του ελατηρίου είναι διατεταγμένες όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα. Εάν η σταθερά του ελατηρίου K₁ = 4K, τότε η τιμή της σταθεράς του ελατηρίου είναι ….

Α. 3/4K

Β. 3Κ/4

Γ. 4K/3

Δ. 3Κ

Ε. 4K

Συζήτηση

Δύο ελατήρια διατεταγμένα παράλληλα. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου των δύο ελατηρίων διατεταγμένων παράλληλα είναι:

k_p = Κ + Κ = 2Κ

Δύο ελατήρια είναι διατεταγμένα σε σειρά. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου των δύο ελατηρίων διατεταγμένων σε σειρά είναι:

1 / k_s = 1/k_p + 1/Κ₁ = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K

k_s = 4K/3

Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου για την παραπάνω διάταξη ελατηρίου είναι 4K/3

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

8. Ένα λάστιχο μήκους L κρεμιέται με ένα φορτίο με τέτοιο τρόπο ώστε τα δεδομένα που λαμβάνονται να είναι όπως στον πίνακα. Με βάση τον πίνακα, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το μέγεθος της σταθεράς του ελατηρίου είναι….

Α. 250 Nm^-1

Β. 360 Nm^-1

Γ. 400 Nm^-1

Δ. 450 Nm^-1

Ε. 480 Nm^-1

Συζήτηση

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

k = F /

Σταθερά ελατηρίου:

k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm^-1

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

9. Εξετάστε τα πειραματικά δεδομένα για πέντε τύπους ελαστικών A, B, C, D και E, τα οποία έλκονται με δύναμη F, αυξάνοντας το μήκος τους. Το ελαστικό με τη μικρότερη σταθερά ελατηρίου είναι…

Συζήτηση

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

k = F / Δx

Περιγραφή: k = σταθερά ελαστικότητας, F = δύναμη, Δx = αύξηση του μήκους του ελαστικού

Σταθερά ελαστικότητας καουτσούκ:

k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m

k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m

k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m

k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m

k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m

Η σωστή απάντηση είναι η Ε.

10. Από το πείραμα προσδιορισμού της ελαστικότητας του καουτσούκ χρησιμοποιώντας καουτσούκ ελαστικών, τα δεδομένα που ελήφθησαν παρουσιάζονται στον ακόλουθο πίνακα. Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η μεγαλύτερη σταθερή τιμή είναι το πείραμα….

Συζήτηση

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

k = F / Δx

Σταθερά ελατηρίου:

k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1

k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1

k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1

k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1

k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1

Η μεγαλύτερη ελαστική σταθερά είναι 320 Nm^-1.

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

11. Το παρακάτω γράφημα δείχνει τη σχέση μεταξύ της μεταβολής του φορτίου (ΔF) και της αύξησης του μήκους (ΔX), το οποίο γράφημα δείχνει τη μικρότερη τιμή της σταθεράς ελαστικότητας...

Συζήτηση

Τύπος νόμου του Hooke

k = F / Δx

Πληροφορίες:

Δx = αύξηση μήκους, F = δύναμη, k = σταθερά ελαστικότητας

Σταθερά ελαστικότητας

k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125

k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7

k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1

k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6

k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

12. Κοιτάξτε το παρακάτω γράφημα της σχέσης μεταξύ δύναμης (F) και αύξησης μήκους (ΔX)! Ποιο έχει τη μεγαλύτερη ελαστική σταθερά;

Συζήτηση

Σταθερά ελαστικότητας

k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5

k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500

k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50

k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000

k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50

Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

Δυναμική Ενέργεια Άνοιξης

13. Το γράφημα (Fx) δείχνει τη σχέση μεταξύ της δύναμης και της αύξησης του μήκους του ελατηρίου. Η δυναμική ενέργεια του ελατηρίου με βάση το παραπάνω γράφημα είναι...

Α. 20 τζάουλ

Β. 16 joules

Περίπου 3,2 τζάουλ

Δ. 1,6 τζάουλ

E. 1,2 joules

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:

F = 40 Ν

x = 0,08 μέτρα

Ερωτηθείς: Δυναμική ενέργεια της άνοιξης

Απάντηση:

Σταθερά ελατηρίου:

k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m

Δυναμική ενέργεια του ελατηρίου:

EP = 1/2 kx² = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 Τζάουλ

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

14. Ένα ελατήριο δέχεται φορτίο 2 kg, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Αν το ελατήριο αυξηθεί σε μήκος κατά 5 cm και η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/s,^-2, τότε η ελαστική δυναμική ενέργεια του ελατηρίου είναι...

Α. 4,0 J

Β. 3,0 J

Γύρω στα 2,5 J

Δ. 1,0 J

Ε. 0,5 Ι

Είναι γνωστό :

Αύξηση μήκους (Δx) = 5 cm = 0,05 μέτρα

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s²

Μάζα φορτίου (m) = 2 kg

Βάρος φορτίου (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Ερωτηθείς Δυναμική ενέργεια του καουτσούκ;

Είναι γνωστό :

Αύξηση μήκους (Δx) = 5 cm = 0,05 μέτρα

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s²

Μάζα φορτίου (m) = 2 kg

Βάρος φορτίου (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Ερωτηθείς Δυναμική ενέργεια του καουτσούκ;

15. Για να τεντωθεί ένα ελατήριο κατά 5 cm απαιτείται δύναμη 20 N. Η δυναμική ενέργεια του ελατηρίου όταν τεντωθεί κατά 10 cm είναι…

Α. 2 Τζάουλ

Β. 4 Τζάουλ

Περίπου 20 Τζάουλ

Δ. 50 Τζάουλ

Ε. 100 Τζάουλ

Συζήτηση

Είναι γνωστό :

Αύξηση μήκους (Δx) = 5 cm = 0,05 μέτρα

Δύναμη (F) = 20 Newton

Ερωτηθείς : EP του ελατηρίου όταν το ελατήριο τεντώνεται 10 cm;

Jawab :

Σταθερά ελατηρίου:

k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m

Η δυναμική ενέργεια του ελατηρίου όταν Δx = 10 cm = 0,1 μέτρα:

EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)

EP = 2 Joule

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

Βάρος φορτίου

16. 

Α. 6 Β

Β. 12 Ν

Γ. 30 Ν

Δ. 45 Ν

Α. 60 Β

Τέσσερα πανομοιότυπα ελατήρια έχουν ελαστική σταθερά 800 Nm το καθένα.^-1, διατεταγμένα σε σειρά-παράλληλα (βλ. σχήμα). Το φορτίο ανάρτησης w προκαλεί αύξηση του συνολικού μήκους του συστήματος ελατηρίων κατά 5 cm. Το βάρος του φορτίου w είναι...

Συζήτηση

Είναι γνωστό :

k₁ = κ₂ = κ₃ = κ₄ = 800 N m^-1

= 5 εκ. = 0,05 μ.

Ερωτηθείς : βάρος φορτίου (w) ;

Jawab :

Προσδιορισμός της σταθεράς αντικατάστασης ελατηρίου

Άνοιξη 1 (k₁), άνοιξη 2 (k₂) και ελατήριο 3 (k₃) διατεταγμένα παράλληλα. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

k_p = κ₁ + κ₂ + κ₃ = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm^-1

Παράλληλη αντικατάσταση ελατηρίου (k_P) και ελατήριο 4 (k₄) διατεταγμένα σε σειρά. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400

k_s = 2400/4 = 600 Nm^-1

Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου για την παραπάνω σειριακά παράλληλη διάταξη ελατηρίων είναι 600 Nm^-1

Προσδιορισμός του βάρους του φορτίου

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

F = k ή w = k

Το βάρος του φορτίου είναι:

w = (600 Nm^-1)(0,05 m) = 30 Newton

Το βάρος του φορτίου είναι 30 Newton.

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

17. Τέσσερα πανομοιότυπα ελατήρια, το καθένα με σταθερά ελαστικότητας 1600 N/m, είναι διατεταγμένα σε σειρά και παράλληλα (βλ. σχήμα). Το αιωρούμενο φορτίο w προκαλεί συνολική αύξηση του μήκους του συστήματος ελατηρίων κατά 5 cm. Το βάρος του φορτίου w είναι….

Α. 60 Β

Β. 120 Ν

Γ. 300 Ν

Δ. 450 Ν

Α. 600 Β

Συζήτηση

Είναι γνωστό :

k₁ = κ₂ = κ₃ = κ₄ = 1600 N m^-1

= 5 εκ. = 0,05 μ.

Ερωτηθείς : βάρος φορτίου (w) ;

Jawab :

Προσδιορισμός της σταθεράς αντικατάστασης ελατηρίου

Άνοιξη 1 (k₁), άνοιξη 2 (k₂) και ελατήριο 3 (k₃) διατεταγμένα παράλληλα. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

k_P = κ₁ + κ₂ + κ₃ = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm^-1

Παράλληλη αντικατάσταση ελατηρίου (k_P) και ελατήριο 4 (k₄) διατεταγμένα σε σειρά. Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου είναι:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800

k_s = 4800/4 = 1200 Nm^-1

Η ισοδύναμη σταθερά ελατηρίου για τη σειριακά παράλληλη διάταξη ελατηρίων είναι 1200 Nm^-1

Προσδιορισμός του βάρους του φορτίου

Ο τύπος του νόμου του Hooke:

F = k ή w = k

Το βάρος του φορτίου είναι:

w = (1200 Nm^-1)(0,05 m) = 60 Newton

Το βάρος του φορτίου είναι 60 Newton.

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

Ελαστικό και πλαστικό

18. Κοιτάξτε το παρακάτω γράφημα της σχέσης μεταξύ της δύναμης ΔF και της αύξησης του μήκους Δx σε ένα ελατήριο!

Με βάση το γράφημα, το ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό υπό εφελκυστική δύναμη….

Α. 0 έως 4 Ν

Β. 0 έως 8 Ν

Γ. 0 έως 12 Ν

Δ. 8 N έως 12 N

Α. 8 Β έως 16 Β

Συζήτηση

Ένα ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό εάν ο νόμος του Hooke εξακολουθεί να ισχύει σε αυτό. Μαθηματικά, ο νόμος του Hooke εκφράζεται από τον τύπο:

k = ΔF / Δx

Περιγραφή τύπου:

k = σταθερά ελαστικότητας, ΔF = δύναμη, Δx = μήκος ελατηρίου

Ο νόμος του Hooke ορίζει ότι ο λόγος της μεταβολής της δύναμης (ΔF) προς την μεταβολή του μήκους (Δx) ενός ελατηρίου είναι πάντα σταθερός. Εάν η τιμή του k αλλάξει, ο νόμος του Hooke δεν ισχύει πλέον για το ελατήριο και αυτό υποδηλώνει ότι το ελατήριο δεν είναι πλέον ελαστικό.

Παρατηρήστε το παραπάνω γράφημα και κατανοήστε τους παρακάτω υπολογισμούς.

k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2

k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2

k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Η σταθερά του ελατηρίου (k) είναι σταθερή μέχρι μια εφελκυστική δύναμη 8 Newton. Επομένως, το ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό σε εφελκυστικές δυνάμεις 0 έως 8 Newton.

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

19. Το παρακάτω γράφημα δείχνει τη σχέση μεταξύ της αύξησης του μήκους Δx και της δύναμης ΔF ενός λαστιχένιου ιμάντα που τραβιέται με δύναμη. Με βάση το γράφημα, το λάστιχο θα αλλάξει τις πλαστικές του ιδιότητες όταν ασκείται πάνω του μια δύναμη...

Α. 0 έως 2 Ν

Β. 0 έως 4 Ν

Γ. 2 N έως 6 N

Δ. 4 N έως 8 N

Α. 6 Β έως 8 Β

Συζήτηση

Το καουτσούκ θα παραμείνει ελαστικό όσο η σταθερά ελαστικότητας παραμένει σταθερή. Εάν η σταθερά ελαστικότητας αρχίσει να αλλάζει, το καουτσούκ αρχίζει να μετατρέπεται από ελαστικό σε πλαστικό. Ελαστικό σημαίνει ότι μετά την εξάλειψη της εφελκυστικής δύναμης, το καουτσούκ επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα. Αντίστροφα, πλαστικό σημαίνει ότι μετά την εξάλειψη της εφελκυστικής δύναμης, το καουτσούκ δεν επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα.

Παρατηρήστε το παραπάνω γράφημα και κατανοήστε τους ακόλουθους υπολογισμούς:

k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1

k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1

k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1

k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87

k₄ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Το καουτσούκ θα αλλάξει την πλαστικότητά του όταν ασκηθεί σε αυτό δύναμη 6 έως 8 Newton. Εάν η δύναμη είναι μεγαλύτερη από 8 Newton, το καουτσούκ θα σπάσει.

20. Κοιτάξτε το παρακάτω γράφημα της σχέσης μεταξύ της δύναμης ΔF και της αύξησης του μήκους Δx σε ένα ελατήριο!
Με βάση το γράφημα, το ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό υπό εφελκυστική δύναμη….

Α. 0 έως 4 Ν
Β. 0 έως 8 Ν
Γ. 0 έως 12 Ν
Δ. 8 N έως 12 N
Α. 8 Β έως 16 Β

Συζήτηση
Ένα ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό εάν ο νόμος του Hooke εξακολουθεί να ισχύει σε αυτό. Μαθηματικά, ο νόμος του Hooke εκφράζεται από τον τύπο:
k = ΔF / Δx
Περιγραφή τύπου:
k = σταθερά ελαστικότητας, ΔF = δύναμη, Δx = μήκος ελατηρίου

Ο νόμος του Hooke ορίζει ότι ο λόγος της μεταβολής της δύναμης (ΔF) προς την μεταβολή του μήκους (Δx) ενός ελατηρίου είναι πάντα σταθερός. Εάν η τιμή του k αλλάξει, ο νόμος του Hooke δεν ισχύει πλέον για το ελατήριο και αυτό υποδηλώνει ότι το ελατήριο δεν είναι πλέον ελαστικό.

Παρατηρήστε το παραπάνω γράφημα και κατανοήστε τους παρακάτω υπολογισμούς.
k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Η σταθερά του ελατηρίου (k) είναι σταθερή μέχρι μια εφελκυστική δύναμη 8 Newton. Επομένως, το ελατήριο θα παραμείνει ελαστικό σε εφελκυστικές δυνάμεις 0 έως 8 Newton.
Η σωστή απάντηση είναι η Β.

21. Το παρακάτω γράφημα δείχνει τη σχέση μεταξύ της αύξησης του μήκους Δx και της δύναμης ΔF ενός λαστιχένιου ιμάντα που τραβιέται με δύναμη. Με βάση το γράφημα, το λάστιχο θα αλλάξει τις πλαστικές του ιδιότητες όταν ασκείται πάνω του μια δύναμη...

Α. 0 έως 2 Ν
Β. 0 έως 4 Ν
Γ. 2 N έως 6 N
Δ. 4 N έως 8 N
Α. 6 Β έως 8 Β

Συζήτηση
Το καουτσούκ θα παραμείνει ελαστικό όσο η σταθερά ελαστικότητας παραμένει σταθερή. Εάν η σταθερά ελαστικότητας αρχίσει να αλλάζει, το καουτσούκ αρχίζει να μετατρέπεται από ελαστικό σε πλαστικό. Ελαστικό σημαίνει ότι μετά την εξάλειψη της εφελκυστικής δύναμης, το καουτσούκ επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα. Αντίστροφα, πλαστικό σημαίνει ότι μετά την εξάλειψη της εφελκυστικής δύναμης, το καουτσούκ δεν επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα.

Παρατηρήστε το παραπάνω γράφημα και κατανοήστε τους ακόλουθους υπολογισμούς:
k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k₅ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Το καουτσούκ θα αλλάξει την πλαστικότητά του όταν ασκηθεί σε αυτό δύναμη 6 έως 8 Newton. Εάν η δύναμη είναι μεγαλύτερη από 8 Newton, το καουτσούκ θα σπάσει.

Η σωστή απάντηση είναι η Ε.

Σταθερά ελαστικότητας

22. Παρατηρήστε τα πειραματικά δεδομένα πέντε τύπων ελαστικών A, B, C, D και E τα οποία έλκονται με δύναμη F έτσι ώστε το μήκος τους να αυξάνεται. Το ελαστικό με τη μικρότερη σταθερά ελατηρίου είναι…
Συζήτηση

Τύπος νόμου του Hooke :
k = F / Δx
Περιγραφή: k = σταθερά ελαστικότητας, F = gaya, Δx = αύξηση του μήκους του καουτσούκ
Σταθερά ελαστικότητας καουτσούκ:
k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Η σωστή απάντηση είναι η Ε.

23. Από το πείραμα προσδιορισμού της ελαστικότητας του καουτσούκ χρησιμοποιώντας καουτσούκ ελαστικών, τα δεδομένα που ελήφθησαν είναι όπως στον ακόλουθο πίνακα. Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η μεγαλύτερη σταθερή τιμή είναι το πείραμα….
Συζήτηση
Ο τύπος του νόμου του Hooke:
k = F / Δx
Σταθερά ελατηρίου:
k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1
k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1
k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1
k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1
k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1
Η μεγαλύτερη ελαστική σταθερά είναι 320 Nm^-1.
Η σωστή απάντηση είναι η Β.

Πηγή ερώτησης:

Ερωτήσεις Φυσικής για Πανελλαδικές Εξετάσεις Λυκείου/Επαγγελματικού Λυκείου