3 Dæmi um samsíða fjöðrasamsetningar
1. Fimm gormar, hver með kraftfasta upp á 100 N/m, eru raðaðar samsíða. Jafngildi gormfastans fyrir gormasamsetninguna er…
Umræða
Það er vitað að:
Stöðugleiki hverrar vors (k1 = k2 = k3 = k4 = k5) = 100 N/m
Spurt: fasti fyrir skiptifjöðrun (k)
Svar:
Vorfasti peningur :
k = k1 +k2 +k3 +k4 +k5
k = 100 + 100 + 100 + 100 + 100
k = 500 N/m
2. Tvær gormar eru raðaðar samsíða eins og sýnt er hér að neðan. Hvor gormur hefur fasta k1 = 100 N/m og k2 = 400 N/m. 500 gramma massi svífur frá fjöðri. Ef þyngdarhröðunin er 10 m/s2 þá er lengdaraukningin á fjöðrunarsamstæðunni...
Umræða
Það er vitað að:
Vorstuðull 1 (k1) = 100 N/m
Vorstuðull 2 (k2) = 400 N/m
Þyngd (m) = 500 grömm = 0,5 kg
Þyngdarhröðun (g) = 10 m/s2
Þyngd farmsins (w) = mg = (0,5)(10) = 5 Newton
Spurning: aukning á lengd fjöðursamstæðunnar (k)
Svar:
Reiknið fyrst út samanlagða fjaðurstuðulinn eða staðgenglaða fjaðurstuðulinn.
Skiptifjöðrunarstuðull :
k = k1 +k2
k = 100 + 400 = 500 N/m
Notaðu formúluna Lögmál Hookes að telja paukning á lengd fjöðrunarsamstæðunnar :
x = F / k = w / k
x = 5 / 500 = 1 / 100
x = 0,01 metrar
x = 1 cm
3. Þrjár eins fjaðrir eru raðaðar eins og sýnt er hér að neðan. 21 Newton lóð er hengt frá neðri enda fjaðranna, sem veldur því að fjaðrirkerfið lengist um 10 cm. Fjaðrirfasti hverrar fjaðrir er…
Umræða
Það er vitað að:
Þyngdarkraftur (w) = 21 Newton
Lengdaraukning fjöðrunarkerfisins (x) = 10 cm = 0,1 metrar
Spurt: fasti hverrar vors (k1 = k2 = k3)
Svar:
Skiptifjöðrunarstuðull :
k = F / x = w / x
k = 21 / 0,1 = 210 N/m
Fasti hvers vors :
k = k1 +k2 +k3
210 = k + k + k
210 = 3 þúsund
k = 210 / 3
k = 70 N/m
Gormarnir þrír eru eins og hafa því sama fasta. Fasti hvers fjaðurs = k1 = k2 = k3 = 70 Newton/meter.
