4 Primjeri serijskih opružnih rasporeda
1. Pet opruga, svaka s konstantom sile od 200 N/m, poredane su u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge tog rasporeda opruga je…
Rasprava
Poznato je da:
Konstanta svake opruge (k1 = k2 = k3 = k4 = k5) = 200 N/m
Pitanje: konstanta zamjenske opruge (k)
Odgovor:
Zamjenska konstanta opruge :
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 Newton/metar
2. Dvije opruge su raspoređene kao što je prikazano dolje. Svaka opruga ima konstantu k1 = 200 N/m i k2 = 300 N/m. Masa od 2 kg obješena je o oprugu. Ako je ubrzanje zbog gravitacije 10 m/s2 tada je povećanje duljine opružnog sklopa...
Rasprava
Poznato je da:
Konstanta opruge 1 (k1) = 200 N/m
Konstanta opruge 2 (k2) = 300 N/m
Masa tereta (m) = 2 kg
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 m/s2
Težinska sila (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtona
Pitanje: povećanje duljine aranžman proljetne serije (x)
Odgovor:
Zamjenska konstanta opruge :
1/k = 1/k1 + 1/k2
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 Newton/metar
Povećanje duljine sklopa opruge :
x = F / k = w / k
x = 20/120
x = 1/6 metra
Povećanje duljine opružnog rasporeda je povećanje ukupne duljine triju opruga.
3. Tri identične opruge raspoređene su kao što je prikazano dolje. Uteg od 15 njutna pričvršćen je na donji kraj opruga, što uzrokuje produljenje sustava opruga za 5 cm. Konstanta opruge svake opruge je…
Rasprava
Poznato je da:
Težina tereta (w) = 15 Newton
Povećanje duljine opružnog sklopa = 5 cm = 0,05 metara
Pitanje: konstanta svake opruge
Odgovor:
Hitung kzamjenska konstanta opruge koristeći formulu Hookeov zakon :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 Newton/metar
Konstanta svake opruge :
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
Tri opruge su identične pa imaju iste konstante. Konstanta opruge 1 (k1) = konstanta opruge 2 (k2) = konstanta opruge 3 (k3) = 900 Newtona/metar
4. Tri opruge, svaka s konstantom k poredani u seriju. Kombinirana konstanta opruge je…
A. 1/5 tisuće
B. 1/4 k
C. 1/3 k
D. 1/2 tisuće
E. k
Rasprava:
Formula konstante opruge za serijski raspored :
1/kp = 1/k + 1/k + 1/k
Kombinirana konstanta opruge :
1/kp = 3/k
kp = k/3 = 1/3 k
Točan odgovor je C.
