ჰუკის კანონის მაგალითი

ჰუკის კანონის კითხვების 9 მაგალითი

1. ძალას (F) და სიგრძის ზრდას (x) შორის დამოკიდებულების გრაფიკი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე. გრაფიკზე დაფუძნებული ზამბარის მუდმივაა…
დისკუსია
ფორმულა ჰუკის კანონი :
k = F / x
ინფორმაცია:
F = ძალა (საერთაშორისო ერთეულია ნიუტონი, შემოკლებით N)
k = ზამბარის მუდმივა (საერთაშორისო ერთეულია ნიუტონი/მეტრი, შემოკლებით N/მ)
x = სიგრძის ზრდა (საერთაშორისო ერთეულია მეტრი, შემოკლებით m)
 
ზამბარის მუდმივა ზემოთ მოცემული გრაფიკის მიხედვით, ეს არის:
კ = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 ნ/მ

2. ა-ზე ექსპერიმენტი ზამბარის მუდმივას დასადგენად მიღებული მონაცემები მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში. ცხრილში მოცემულ მონაცემებზე დაყრდნობით, ზამბარის მუდმივაა…

დისკუსია
ზამბარის მუდმივა ცხრილში მოცემული მონაცემების მიხედვით, ეს არის:
k = F / x
კ = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 ნ/მ

3. ზამბარების A და B საწყისი სიგრძე შესაბამისად 60 სმ და 90 სმ-ია და ისინი ერთი და იგივე ძალით იჭიმებიან. A-ს ზამბარის მუდმივა 100 ნ/მ-ია, ხოლო B-ს ზამბარის მუდმივა 200 ნ/მ. ზამბარის A და B სიგრძის ზრდის თანაფარდობაა...
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ზამბარის მუდმივა A (k)_A) = 100 ნ/მ
ზამბარის მუდმივა B (k)_B) = 200 ნ/მ
ძალა, რომელიც ზამბარას A-ს (F) ექაჩება_A) = ფ
ძალა, რომელიც ზამბარას B-ს (F) ექაჩება_B) = ფ
კითხვა დაისვა: ზამბარა A-სა და ზამბარა B-ს სიგრძის ზრდის თანაფარდობა (x_A : x_B)
პასუხი:
ზამბარის სიგრძის გაზრდის ფორმულა :
x = F / k
ზამბარის A სიგრძის ზრდა:
x_A = ვ_A / კმ_A = F / 100
ზამბარის B სიგრძის ზრდა:
x_B = ვ_B / კმ_B = F / 200
ზამბარა A-სა და ზამბარა B-ს სიგრძის ზრდის შედარება :
x_A : x_B
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
შენიშვნა: ზამბარის საწყისი სიგრძე გამოთვლაში არ არის გათვალისწინებული. ჰუკის კანონის ფორმულაში x არის სიგრძის ზრდა და არა საწყისი სიგრძე.

4. მავთულის საწყისი სიგრძე 20 სმ-ია. როდესაც მას აწევთ გეია 10 ნიუტონით, მავთული სიგრძეში 2 სმ-ით იზრდება. იმისათვის, რომ სიგრძის ზრდა 6 სმ იყოს, დაჭიმვის ძალის სიდიდეა...
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
დაჭიმვის ძალა (F) = 10 ნიუტონი
მავთულის სიგრძის ზრდა (x) = 2 სმ = 0,02 მეტრი
კითხვა: დაჭიმვის ძალის სიდიდე (F), თუ მავთული სიგრძეში 6 სმ-ით ან 0,06 მეტრით გაიზრდება.
პასუხი:
მავთულის მუდმივი :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 ნ/მ
დაჭიმვის ძალის სიდიდე F, თუ მავთულის სიგრძე 0,06 მეტრით იზრდება :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 ნიუტონი

5. ქვემოთ მოცემული გრაფიკი აჩვენებს დატვირთვის ცვლილებასა (ΔF) და სიგრძის ზრდას (ΔX) შორის დამოკიდებულებას, გრაფიკი, რომელიც აჩვენებს ელასტიური მუდმივას უმცირეს მნიშვნელობას...
დისკუსია

ჰუკის კანონის ფორმულა
k = F / Δx
ინფორმაცია:
Δx = სიგრძის ზრდა, F = ძალა, k = ელასტიურობის მუდმივა
ელასტიურობის მუდმივი
k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1
k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
სწორი პასუხია A.

6. შეხედეთ დამოკიდებულების გრაფიკს გეია (F) სიგრძის შემდეგ ზრდამდე (ΔX)! რომელს აქვს ყველაზე დიდი ელასტიურობის მუდმივა?
დისკუსია
ელასტიურობის მუდმივი
k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5
k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50
სწორი პასუხია D.

7. 160 გრამი ძალის გამოყენებისას ზამბარა სიგრძეში 4 სმ-ით იზრდება. როდესაც სამი მსგავსი ზამბარა ისეა განლაგებული, როგორც ნაჩვენებია, ზამბარების სიგრძის საერთო ზრდაა...

ა. 2 სმ

ბ. 3 სმ

დაახლოებით 6 სმ

D. 7 სმ

E. 10 სმ

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

სიგრძის გაზრდა (Δx) = 4 სმ = 0,04 მეტრი

მასა (მ) = 160 გრამი = 0,16 კგ

გრავიტაციის აჩქარება (g) = 10 მ/წმ²

წონა (წონა) = მგ = (0,16)(10) = 1,6 ნიუტონი

ჰკითხა: ზამბარის მთლიანი სიგრძის ზრდა ((Δx) თუ სურათის მსგავსადაა განლაგებული

პასუხი:

პირველ რიგში, გამოთვალეთ ზამბარის ელასტიურობის მუდმივა ჰუკის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 ნ/მ

სამივე ზამბარა მსგავსია, ამიტომ მათ აქვთ ერთი და იგივე მუდმივა (k), კერძოდ 40 ნ/მ.

გამოთვალეთ ჩანაცვლების მუდმივა:

გაზაფხული 2 (k₂) და გაზაფხული 3 (k₃) პარალელურად განლაგებული. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

k₂₃ = კ₂ + კ₃ = 40 + 40 = 80 ნ/მ

გაზაფხული 1 (k₁) და სათადარიგო ზამბარა (k₂₃) განლაგებულია მიმდევრობით. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

1/კ = 1/კ₁ + 1/კგ₂₃ = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80

კ = 80/3

ზამბარის მთლიანი სიგრძის ზრდა გამოთვალეთ ჰუკის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 მეტრი = 6 სმ

სწორი პასუხია C.

8. სამი იდენტური ზამბარააგანალაგეთ ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები. თუ ზამბარის მუდმივა k-ია₁ = კ₂ = კ₃ = 300 ნმ^-1 შემდეგ ზამბარის განლაგება განიცდის სიგრძის ზრდას... (g = 10 ms^-2).

ა. 0,1 მ

ბ. 0,2 მ

დაახლოებით 0,4 მ

დ. 0,5 მ

აღმ. 0,8 მ

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ზამბარის მუდმივა k₁ = კ₂ = კ₃ = 300 ნმ^-1

გრავიტაციის აჩქარება (g) = 10 ms^-2

დატვირთვის მასა (მ) = 2 კგ

დატვირთვის წონა (w) = მგ = (2)(10) = 20 ნიუტონი

ჰკითხა: ზამბარის შეკრების სიგრძის ზრდა ((Δx)

პასუხი:

გამოთვალეთ ჩანაცვლების მუდმივა:

გაზაფხული 1 (k₁) და გაზაფხული 2 (k₂) პარალელურად განლაგებული. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

k₁₂ = კ₁ + კ₂ = 300 + 300 = 600 ნ/მ

გაზაფხული 3 (k₃) და სათადარიგო ზამბარა (k₁₂) განლაგებულია მიმდევრობით. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

1/კ = 1/კ₃ + 1/კგ₁₂ = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600

k = 600/3 = 200 N / მ

ზამბარის მთლიანი სიგრძის ზრდა გამოთვალეთ ჰუკის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 მეტრი

სწორი პასუხია A.

9. სამი ზამბარა განლაგებულია ისე, როგორც ნაჩვენებია შემდეგ ფიგურაზე. თუ ზამბარის მუდმივა k = 50 ნმ^-1 და ზამბარის შეკრებაზე 400 გრამიანი ტვირთი ეკიდა, მაშინ ზამბარის შეკრების სიგრძის ზრდა იყო...

ა. 2 სმ

ბ. 4 სმ

დაახლოებით 8 სმ

D. 16 სმ

E. 50 სმ

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ზამბარის მუდმივა 1 (k₁) = k = 50 ნმ^-1

ზამბარის მუდმივა 2 (k₂) = k = 50 ნმ^-1

ზამბარის მუდმივა 3 (k₃) = 2k = 2 (50 ნმ^-1) = 100 ნმ^-1

დატვირთვის მასა (მ) = 400 გრამი = 0,4 კგ

გრავიტაციის აჩქარება (g) = 10 მ/წმ²

დატვირთვის წონა (w) = მგ = (0,4)(10) = 4 ნიუტონი

ჰკითხა: ზამბარის შეკრების სიგრძის ზრდა ((Δx)

პასუხი:

გამოთვალეთ ჩანაცვლების მუდმივა:

გაზაფხული 1 (k₁) და გაზაფხული 2 (k₂) პარალელურად განლაგებული. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

k₁₂ = კ₁ + კ₂ = 50 + 50 = 100 ნ/მ

გაზაფხული 3 (k₃) და სათადარიგო ზამბარა (k₁₂) განლაგებულია მიმდევრობით. ეკვივალენტური ზამბარის მუდმივაა:

1/კ = 1/კ₃ + 1/კგ₁₂ = 1/100 + 1/100 = 2/100

k = 100/2 = 50 ნ/მ

ზამბარის შეკრების სიგრძის ზრდა გამოთვალეთ ჰუკის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 მეტრი = 8 სმ

სწორი პასუხია C.

კითხვის წყარო:

ეროვნული გამოცდის ფიზიკის კითხვები უფროსი საშუალო სკოლის/პროფესიული საშუალო სკოლისთვის