Foarbyld fan 'e wet fan Hooke

9 Foarbylden fan fragen oer de wet fan Hooke

1. De grafyk fan 'e relaasje tusken krêft (F) en de tanimming fan lingte (x) wurdt werjûn yn 'e ôfbylding hjirûnder. De fearkonstante basearre op 'e grafyk is…
Diskusje
Formule De wet fan Hooke :
k = F / x
Ynformaasje:
F = krêft (de ynternasjonale ienheid is Newton, ôfkoarte N)
k = springkonstante (de ynternasjonale ienheid is Newton/meter, ôfkoarte N/m)
x = tanimming fan lingte (de ynternasjonale ienheid is meters, ôfkoarte m)
 
Springkonstante basearre op de grafyk hjirboppe is:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

2. Yn in eksperimint om de fearkonstante te bepalen , binne de krigen gegevens lykas werjûn yn 'e tabel hjirûnder. De fearkonstante basearre op 'e gegevens yn 'e tabel is ...

Diskusje
Springkonstante basearre op de gegevens yn 'e tabel is:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

3. Fearren A en B hawwe respektivelik in begjinlingte fan 60 sm en 90 sm en wurde mei deselde krêft lutsen. De fearkonstante fan A is 100 N/m en de fearkonstante fan B is 200 N/m. De ferhâlding fan 'e tanimming fan lingte fan fear A en fear B is...
Diskusje
It is bekend dat:
Fjirtkonstante A (k_A) = 100 N/m
Fjirtkonstante B (k_B) = 200 N/m
De krêft dy't de fear A (F) lûkt_A) = F
De krêft dy't de fear B (F) lûkt_B) = F
Frege: de ferhâlding fan 'e tanimming fan lingte fan fear A en fear B (x_A :x_B)
Antwurd:
Formule foar it fergrutsjen fan de lingte fan in fear :
x = F / k
Ferheging fan lingte fan fear A:
x_A =F_A / k_A = F / 100
Ferheging fan lingte fan fear B:
x_B =F_B / k_B = F / 200
Ferliking fan 'e tanimming fan lingte fan fear A en fear B :
x_A :x_B
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Opmerking: de begjinlingte fan 'e fear is net meiteld yn 'e berekkening. x yn 'e formule fan Hooke's wet is de tanimming fan lingte, net de begjinlingte.

4. In tried hat in begjinlingte fan 20 sm. As der mei lutsen wurdt gaya 10 Newton, de tried nimt 2 sm yn lingte ta. Om de tanimming fan lingte 6 sm te meitsjen, is de grutte fan 'e trekkrêft...
Diskusje
It is bekend dat:
Trekkrêft (F) = 10 Newton
Tanimming fan triedlingte (x) = 2 sm = 0,02 meter
Frege: de grutte fan 'e trekkrêft (F) as de tried 6 sm of 0,06 meter yn lingte tanimt.
Antwurd:
Triedkonstante :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
De grutte fan 'e trekkrêft F as de lingte fan 'e tried mei 0,06 meter tanimt :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newton

5. De grafyk hjirûnder lit de relaasje sjen tusken de feroaring yn lading (ΔF) en de tanimming fan lingte (ΔX), de grafyk dy't de lytste wearde fan 'e elastyske konstante sjen lit...
Diskusje

Formule fan 'e wet fan Hooke
k = F / Δx
Ynformaasje:
Δx = tanimming fan lingte, F = krêft, k = elastyske konstante
Elastisiteitskonstante
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
It goede antwurd is A.

6. Sjoch nei de grafyk fan 'e relaasje tusken gaya (F) nei de folgjende ferheging fan lingte (ΔX)! Hokker hat de grutste elastyske konstante?
Diskusje
Elastisiteitskonstante
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
It goede antwurd is D.

7. In fear dy't 160 gram weaget, nimt 4 sm yn lingte ta. As trije ferlykbere fearen lykas werjûn yn 'e ôfbylding, is de totale tanimming fan 'e lingte fan' e fearen...

A. 2 sm

B. 3 sm

C. 6 sm

D. 7 sm

E. 10 sm

Diskusje

It is bekend dat:

Tanimming fan lingte ( Δx) = 4 sm = 0,04 meter

Massa (m) = 160 gram = 0,16 kg

Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/ ^s²

Gewicht (w) = mg = ( 0,16)(10) = 1,6 Newton

Fraach: De tanimming fan 'e totale lingte fan 'e fear ( Δx) as it sa pleatst is as yn 'e ôfbylding werjûn

Antwurd:

Earst, berekkenje de elastyske konstante fan 'e fear mei de formule fan Hooke's wet:

k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m

De trije fearren binne ferlykber, sadat se deselde konstante (k) hawwe, nammentlik 40 N/m.

Berekenje de ferfangingskonstante:

Fear 2 (k2 ₎ en fear 3 (k3 ₎ binne parallel oanlein. De lykweardige fearkonstante is:

k23 = k2 ₊ k3 ₌ 40 + 40 = 80 N/ _m

Fear 1 (k1 ₎ en de ferfangende fear (k23 ₎ binne yn searje pleatst. De ferfangende fearkonstante is:

1/k = 1/k ₁ + 1/k ₂₃ = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80

k = 80/3

Berekenje de tanimming fan 'e totale lingte fan' e fear mei de formule fan Hooke's wet:

Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 meter = 6 sm

It goede antwurd is C.

8. Trije identike fearren binne pleatst lykas werjûn yn 'e figuer. As de fearkonstante k1 ₌ k2 ₌ k3 ₌ 300 Nm ^-1 , dan sil de fearopstelling in lingteferheging ûnderfine fan... (g = 10 ms ^-2 ).

A. 0,1 m

B. 0,2 m

C. 0,4 m

D. 0,5 m

E. 0,8 m

Diskusje

It is bekend dat:

Fjidderkonstante k1 ₌ k2 ₌ k3 ₌ 300 Nm ^-1

Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 ms ^-2

Massa fan lading (m) = 2 kg

Gewicht fan lading (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Fraach: Ferheging fan 'e lingte fan 'e fearkonstruksje ( Δx)

Antwurd:

Berekenje de ferfangingskonstante:

Fear 1 (k1 ₎ en fear 2 (k2 ₎ binne parallel oanlein. De lykweardige fearkonstante is:

k12 = k1 ₊ k2 ₌ 300 + 300 = 600 N/ _m

Fear 3 (k3 ₎ en de ferfangende fear (k12 ₎ binne yn searje pleatst. De ferfangende fearkonstante is:

1/k = 1/k ₃ + 1/k ₁₂ = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600

k = 600/3 = 200 N/m

Berekenje de tanimming fan 'e totale lingte fan' e fear mei de formule fan Hooke's wet:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 meter

It goede antwurd is A.

9. Trije fearren binne pleatst lykas werjûn yn 'e folgjende figuer. As de fearkonstante k = 50 Nm ^-1 en in lading fan 400 gram oan 'e fearopstelling hinget, dan is de tanimming fan 'e lingte fan 'e fearopstelling...

A. 2 sm

B. 4 sm

C. 8 sm

D. 16 sm

E. 50 sm

Diskusje

It is bekend dat:

Fjidderkonstante 1 (k² ₎ = k = 50 Nm ^-1

Fjidderkonstante 2 (k² ₎ = k = 50 Nm ^-1

Fjidderkonstante 3 (k3 ₎ = 2k = 2 (50 Nm ^-1 ) = 100 Nm ^-1

Laadmassa (m) = 400 gram = 0,4 kg

Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/ ^s²

Gewicht fan lading (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newton

Fraach: Ferheging fan 'e lingte fan 'e fearkonstruksje ( Δx)

Antwurd:

Berekenje de ferfangingskonstante:

Fear 1 (k1 ₎ en fear 2 (k2 ₎ binne parallel oanlein. De lykweardige fearkonstante is:

k12 = k1 ₊ k2 ₌ 50 + 50 = 100 N/ _m

Fear 3 (k3 ₎ en de ferfangende fear (k12 ₎ binne yn searje pleatst. De ferfangende fearkonstante is:

1/k = 1/k ₃ + 1/k ₁₂ = 1/100 + 1/100 = 2/100

k = 100/2 = 50 N/m

Berekenje de tanimming fan 'e lingte fan' e fearassemblage mei de formule fan Hooke's wet:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 meter = 8 sm

It goede antwurd is C.

Boarne fan 'e fraach:

Nasjonaal eksamen Natuerkundefragen foar middelbere skoalle/beropsskoalle