4 Exemplos de arranxos de resortes en serie
1. Cinco resortes, cada un cunha constante de forza de 200 N/m, están dispostos en serie. A constante de resorte equivalente da disposición de resortes é…
Discusión
Sábese que:
A constante de cada resorte (k)1 = k2 = k3 = k4 = k5) = 200 N/m
Pregunta: constante do resorte de substitución (k)
Resposta:
Constante de resorte de substitución :
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/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 Newtons/metro
2. Dous resortes están dispostos como se mostra a continuación. Cada resorte ten unha constante k1 = 200 N/m e k2 = 300 N/m. Unha masa de 2 kg está suspendida do resorte. Se a aceleración da gravidade é de 10 m/s2 entón o aumento da lonxitude do conxunto de resortes é...
Discusión
Sábese que:
Constante de resorte 1 (k1) = 200 N/m
Constante de resorte 2 (k2) = 300 N/m
Masa da carga (m) = 2 kg
Aceleración da gravidade (g) = 10 m/s2
O peso da carga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtons
Pregunta: aumento de lonxitude arranxo de serie de resortes (x)
Resposta:
Constante de resorte de substitución :
1/k = 1/k1 + 1/k2
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 Newtons/metro
Aumento da lonxitude do conxunto de resortes :
x = F / k = w / k
x = 20 / 120
x = 1/6 de metro
O aumento da lonxitude da disposición de resortes é o aumento da lonxitude total dos tres resortes.
3. Tres resortes idénticos están dispostos como se mostra a continuación. Un peso de 15 newtons está unido ao extremo inferior dos resortes, o que fai que o sistema de resortes se alonge 5 cm. A constante elástica de cada resorte é…
Discusión
Sábese que:
Forza ponderal (w) = 15 Newtons
Aumento da lonxitude do conxunto de resortes = 5 cm = 0,05 metros
Pregunta: a constante de cada resorte
Resposta:
Hitung kconstante de resorte de substitución usando a fórmula Lei de Hooke :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 Newtons/metro
A constante de cada resorte :
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
k = 900 N/m
Os tres resortes son idénticos, polo que teñen as mesmas constantes. Constante do resorte 1 (k1) = constante do resorte 2 (k2) = constante do resorte 3 (k3) = 900 Newtons/metro
4. Tres resortes, cada un cunha constante k dispostos en serie. A constante combinada do resorte é…
A. 1/5 k
B. 1/4 k
C. 1/3/XNUMX k
D. 1/2 k
E. k.
Debate:
Fórmula da constante de resorte para a disposición en serie :
1/kp = 1/k + 1/k + 1/k
Constante combinada do resorte :
1/kp = 3/k
kp = k/3 = 1/3 k
A resposta correcta é C.
