Vedrude seeria näide

4 Näited seeriavedrude paigutusest

1. Järjekorras on paigutatud viis vedru, igaühe jõukonstant on 200 N/m. Vedrusüsteemi ekvivalentne vedrukonstant on…

Arutelu
On teada, et:
Iga vedru konstant (k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = k₅) = 200 N/m
Küsiti: asendusvedru konstant (k)
Vastus:

Asendusvedru konstant :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + 1/k₄ + 1/k₅
1/k = 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200
1/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 njuutonit meetri kohta

2. Kaks vedru on paigutatud allpool näidatud viisil. Igal vedrul on konstantne k₁ = 200 N/m ja k₂ = 300 N/m. Vedru külge ripub 2 kg kaaluv mass. Kui raskuskiirendus on 10 m/s² siis vedrukomplekti pikkuse suurenemine on...
Arutelu

On teada, et:
Vedrukonstant 1 (k₁) = 200 N/m
Vedrukonstant 2 (k₂) = 300 N/m
Koorma mass (m) = 2 kg
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s²
Koorma kaal (w) = mg = (2)(10) = 20 njuutonit
Küsiti: pikkuse suurendamine vedrude seeria paigutus (x)
Vastus:
Asendusvedru konstant :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 njuutonit meetri kohta
Vedrukomplekti pikkuse suurenemine :
x = F / k = w / k
x = 20 / 120
x = 1/6 meetrit
Vedrude paigutuse pikkuse suurenemine on kolme vedru kogupikkuse suurenemine.

3. Kolm identset vedru on paigutatud nagu allpool näidatud. Vedrude alumise otsa külge riputatakse 15-njuuton raskus, mis pikendab vedrusüsteemi 5 cm võrra. Iga vedru vedrukonstant on…
Arutelu
On teada, et:
Kaalujõud (w) = 15 njuutonit
Vedrukomplekti pikkuse suurenemine = 5 cm = 0,05 meetrit
Küsiti: iga vedru konstant
Vastus:
Hitung kasendusvedru konstant valemi abil Hooke'i seadus :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 njuutonit meetri kohta
Iga vedru konstant :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃
1/300 = 1/k + 1/k + 1/k
1/300 = 3/k
k = (3)(300)
k = 900 XNUMX XNUMX
k = 900 N/m²
Kolm vedru on identsed, seega on neil samad konstandid. Vedrukonstant 1 (k₁) = vedrukonstant 2 (k₂) = vedrukonstant 3 (k₃) = 900 njuutonit meetri kohta

4. Kolm vedru, millel kõigil on konstantne k järjestikku paigutatud. Kombineeritud vedrukonstant on…
A. 1/5 tuhat
B. 1/4 k
C. 1/3 k
D. 1/2 tuhat
E. k
Arutelu:

Vedrukonstandi valem jadapaigutuse jaoks :
1 / k_p = 1/k + 1/k + 1/k
Kombineeritud vedrukonstant :
1 / k_p = 3/k
k_p = k/3 = 1/3 k
Õige vastus on C.