Instrukcioj pri la eksperimento pri la leĝo de Hooke
Celoj de la eksperimento:
– Esplorante la rilaton inter forto kaj la plilongiĝo de risorto
– Difinu la risortkonstanton
Iloj kaj Materialoj: Risortoj, 50-gramaj peziloj (4), tripiedo, regilo
Baza teorio:
La leĝo de Hooke deklaras, ke la grando de la forto estas rekte proporcia al la plilongiĝo de la risorto. Ju pli granda estas la forto aganta sur la risorton, des pli granda estas la plilongiĝo de la risorto. La rilatumo inter la grando de la forto kaj la plilongiĝo de la risorto estas konstanto. La leĝo de Hooke validas kiam la forto ne superas la elastan limon de la risorto. La leĝo de Hooke estis proponita de Robert Hooke (1635-1703).
Matematike, la leĝo de Hooke esprimiĝas per la ekvacio: k = F / Δl. Kie: k = risortkonstanto, F = forto, Δl = plilongiĝo de risortlongo.
La internacia unuo de forto estas Neŭtono, la internacia unuo de longo estas metro, tial la internacia unuo de risortkonstanto estas Neŭtono/metro (N/m).
Eksperimentaj Paŝoj:
1. Kunmetu la tripiedon kiel montrite en la bildo.
2. Pendigu risorton sur stativon kaj poste alkroĉu 50-graman pezon al la malsupra fino de la risorto. Mezuru la longon de la risorto kiel risortlongo 1 (l o ).
l 1 = ……… Centimetroj.
3. Pendu denove 50-graman ŝarĝon, poste mezuru la longon de la risorto kiel risortlongo 2 (l 2 ).
w = 0,5 Neŭtono
Δl = l² – l¹ = ………… Centimetroj
k = w / Δl =………… N/cm
3. Pendu denove 50-graman ŝarĝon, poste mezuru la longon de la risorto kiel risortlongo 3 (l 3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Neŭtono
Δl = l⁴ – l⁴ = ………… Centimetroj
k = w / Δl =………… N/cm
4. Pendu denove 50-graman ŝarĝon, poste mezuru la longon de la risorto kiel risortlongo 4 (l 4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Neŭtonoj
Δl = l⁴ – l⁴ = ………… Centimetroj
k = w / Δl =………… N/cm
Datumoj kaj Datumanalizo:
Ekzistas tri risortkonstantoj bazitaj sur la rezultoj de la antaŭa eksperimento. Kalkulu la averaĝan risortkonstanton:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
Desegnu grafeon de la rilato inter gravito (w) kaj la pligrandiĝo de la longo de risorto (Δl)
Diskuto:
– Kio estas la rilato inter forto kaj la pligrandiĝo de la longo de risorto? Se la forto estas pli granda, ĉu la pligrandiĝo de la longo de risorto estos pli granda, konstanta aŭ pli malgranda?
– Ĉu la risortkonstantoj estas la samaj? Se ne, kial?
– Kio estas la averaĝa risortkonstanto akirita per la eksperimento?
Konkludo:
Deklaru vian konkludon.
