3 küsimust vedrukonstandi võrrandi kohta
1. Vabalt rippuva vedru pikkus on 10 cm. Vabas otsas riputatakse 200-grammine raskus nii, et vedru pikkus on 11 cm. Kui g = 10 m/s2, mis on vedru jõukonstant?
Teatud:
Vedru algpikkus (y1) = 10 cm = 0.10 m
Vedru lõplik pikkus (y2) = 11 cm = 0.11 m
Vedru pikkuse muutus (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 meetrit
Koorma mass (m) = 200 grammi = 0.2 kg
Koorma kaal (w) = mg = (0,2)(10) = 2 njuutonit
Otsitud: Vedrukonstant (k)
Lahendus:
Vedrukonstandi valem:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 njuutonit meetri kohta
2. Vedru saab venitada nii, et see pikeneb 10 cm võrra potentsiaalse energiaga 0.5 džauli. Mis on vedrukonstant?
Teatud:
Vedru pikkuse liitmine (Δy) = 10 cm = 0.1 meetrit
Vedru potentsiaalne energia (EP) = 0.5 džauli
Otsitud: Vedrukonstant (k)
Lahendus:
Vedrukonstant arvutatakse vedru potentsiaalse energia valemi abil:
EP = ½ k Δy2
2 EP = k Δy2
2 (0,5) = k (0,1)2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 njuutonit meetri kohta
3. 100 N jõuga tõmmatud vedru pikkus suureneb 5 cm võrra. Arvuta vedrukonstant.
Teatud:
Jõud (F) = 100 N
Vedru pikkuse suurenemine (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Otsitud: Vedrukonstant (k)
Lahendus:
F = kΔx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10 000 / 5 = 2000 njuutonit meetri kohta
