Hooke törvénye – problémák és megoldások

1. Az erő (F) és a megnyúlás (x) függvényét az alábbi ábra mutatja. Határozza meg a rugóállandót!

Hooke törvénye példafeladatok megoldásokkal 1Megoldás

Hooke törvényének képlete:

k = F/x

F = erő (Newton)

k = rugóállandó (Newton/méter)

x = a hosszváltozás (méter)

Rugóállandó:

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04

k = 500 N/m²

[irp]

2. Határozza meg a rugóállandót.

Hooke törvénye példafeladatok megoldásokkal 1

Megoldás

Rugóállandó:

k = F/x

k = 5 / 0.01 = 10 / 0.02 = 15 / 0.03 = 20 / 0.04

k = 500 N/m²

[irp]

3. Az A rugó eredeti hossza 60 cm, a B rugó pedig 90 cm. Az A rugó állandó 100 N/m, a B rugó állandó 200 N/m erősségű. Az A rugó hosszváltozásának és a B rugó hosszváltozásának aránya…

Ismert:

A rugóállandó A (k A ) = 100 N/m

A B rugóállandó (kB ) = 200 N/m

A rugóerő A (F A ) = F

A rugón ható B erő (F₁₀B ) = F

Keresett: Δl A : Δl B

megoldás:

Hooke törvényének képlete:

Δl = F / k

Δl = a hosszváltozás, F = erő, k = állandó

Az A rugó hosszának változása:

Δl A = F A / k A = F / 100

A B rugó hosszának változása:

Δl B = F B / k B = F / 200

Az A rugó hosszváltozásának és a B rugó hosszváltozásának aránya:

Δl A : Δl B

F/100 : F/200

1 / 100 : 1 / 200

1 / 1 : 1 / 2

2: 1

[irp]

4. Egy 20 cm hosszú nejlonzsinórt 10 N erővel húzunk. A zsinór hossza 2 cm-rel változik. Határozza meg az erő nagyságát, ha a hosszváltozás 6 cm!

Ismert:

Erő (F) = 10 N

A hosszváltozás ( Δl ) = 2 cm = 0.02 m

Keresett: az erő nagysága (F), ha Δl = 0.06 m.

megoldás:

Állandó:

k = F / Δl

k = 10 / 0.02 = 500 N/m²

Az erő nagysága (F), ha Δl = 0.06 m:

F = kx

F = (500)(0.06)

F = 30 N

[irp]

[wpdm_csomag azonosítója='689']

  1. Hooke törvénye
  2. Feszültség, alakváltozás, Young-modulus

Írj hozzászólást