Ef þú teygir gúmmíteygju eða dekk að ákveðnum punkti, þá teygist það. Þegar þú losar spennuna fer gúmmíið aftur í upprunalega lengd sína. Á sama hátt, þegar þú teygir fjöður, þá teygist það. Þegar þú losar spennuna fer fjöðurinn aftur í upprunalega lengd sína. Fjöður eða gúmmíteygjast þegar það er teygt og fer aftur í upprunalega lengd sína eftir að þú losar spennuna vegna þess að gormar eða gúmmí eru teygjanleg. Teygjanlegt atau teygjanleiki er hæfni hlutar til að ná upprunalegri lögun sinni aftur þegar krafturinn sem beitt er á hlutinn er fjarlægður.
Hefur þú einhvern tímann tuggið tyggjó? Ef þú togar í tyggjóið með báðum höndum mun það lengjast. Eftir að þú sleppir toginu helst lögun tyggjósins sú sama eða lengd þess snýr ekki aftur í upprunalegt horf. Hið sama gildir um plastína, leir o.s.frv. Hlutir eins og tyggjó, plastína og leir eru kallaðir plasthlutir. Teygjanlegir hlutir eins og gormar geta einnig orðið úr plasti ef dregið er í þá með miklum krafti og farið yfir teygjumörk þeirra.
Ef fjöðrin er dregin til hægri teygist hún og eykst í lengd (Mynd 1). Ef togkrafturinn er ekki mjög mikill sést að lengdaraukning fjöðursins er í réttu hlutfalli við stærð togkraftsins (F). Með öðrum orðum, því meiri sem togkrafturinn er, því meiri eykst lengd fjöðursins. Hlutfall stærðar togkraftsins (F) og lengdaraukningar fjöðursins er fasti.
Hlutfallið milli kraftsins (F) og aukningar á lengd fjöðursins er fast, sem sést með sama hallatölu grafsins (mynd 2).
k er fjöðrunarstuðullinn eða teygjustuðullinn í fjöðrinni eða mælikvarði á sveigjanleika hennar. Robert Hooke (1635 – 1703) athugaði þetta samband fyrst árið 1678 og er því þekkt sem Lögmál Hookes.
Ef stærð kraftsins sem beitt er á fjöðrina fer yfir teygjumörk fjöðurins, þá mun lengd fjöðurins ekki snúa aftur í upprunalegt ástand eftir að krafturinn er fjarlægður. Lögmál Hooke gildir aðeins upp að teygjanlegt mörkTeygjanleikamörk fjöðurs eru hámarkskrafturinn sem hægt er að beita á fjöðurinn áður en hann aflagast varanlega og getur ekki náð upprunalegri lengd sinni aftur. Ef krafturinn heldur áfram að aukast mun fjöðurinn brotna.
Dæmi um vandamál
1. Spurningar fyrir landspróf 2018
Ör er fest við bogastreng og síðan dregin til baka með 20 N krafti þannig að bogastrengurinn teygist um 20 cm. Loftnúningur er hunsaður, massi örvarinnar er 250 grömm, þannig að hraði örvarinnar þegar hún er skotin úr boganum er…
Umræða
Það er vitað:
Kraftur (F) = 20 N
Aukning í lengd (s) = 20 cm = 0,2 m
Massi örvar (m) = 250 grömm = 0,25 kg
Upphafshraði (vo) = 0 m/s
Spurði: Hraði örvarinnar þegar hún er skotin úr boganum
Svar:
Vinna (W) = breyting á hreyfiorku ((ΔEK)
W = Fs = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 m (vt2) = 1/2 (0,25)(rúmmált2) = 1/2 (0,25)(rúmmált2) = 0,125 vt2
W= ΔEK
Fs = 1/2 m (vt2)
4 = 0,125 vt2
4/0,125 = vt2
vt2 = 32
vt = √32
vt = √(16)(2)
vt = 4√2 m/s
