스프링 시리즈의 예

직렬 스프링 배열의 4가지 예

1. 용수철 상수 각각 200 N/m인 용수철 5개가 직렬로 연결되어 있습니다. 이 용수철 배열의 등가 용수철 상수는 얼마입니까?

논의
알려진 바에 따르면:
각 스프링의 상수(k)₁ = 케이₂ = 케이₃ = 케이₄ = 케이₅) = 200 N/m
질문: 교체 스프링 상수(k)
답변 :

교체용 스프링 상수 :
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 뉴턴/미터

2. 아래 그림과 같이 두 개의 용수철이 배치되어 있습니다. 각 용수철의 상수 k는 다음과 같습니다.₁ = 200 N/m 및 k₂ = 300 N/m. 2kg의 질량이 용수철에 매달려 있습니다. 중력 가속도가 10 m/s²일 때² 그러면 스프링 어셈블리의 길이 증가는...
논의

알려진 바에 따르면:
스프링 상수 1 (k₁) = 200 N/m
스프링 상수 2 (k₂) = 300 N/m
하중의 질량(m) = 2kg
중력 가속도(g) = 10 m/s²²
중력(w) = mg = (2)(10) = 20 뉴턴
질문: 길이 증가 스프링 시리즈 배열 (엑스)
답변 :
교체용 스프링 상수 :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 뉴턴/미터
스프링 어셈블리 길이 증가 :
x = F / k = w / k
x = 20 / 120
x = 1/6 미터
스프링 배열의 길이 증가는 세 스프링 전체 길이의 증가와 같습니다.

3. 아래 그림과 같이 세 개의 동일한 용수철이 배열되어 있습니다. 15뉴턴의 무게를 용수철의 아래쪽 끝에 매달았더니 용수철 시스템의 길이가 5cm 늘어났습니다. 각 용수철의 용수철 상수는…
논의
알려진 바에 따르면:
중력(w) = 15 뉴턴
스프링 어셈블리 길이 증가량 = 5cm = 0,05미터
질문: 각 스프링의 상수 값은 무엇입니까?
답변 :
히퉁 k교체용 스프링 상수 공식을 사용하여 훅의 법칙 :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 뉴턴/미터
각 스프링의 상수 :
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
세 개의 스프링은 모두 동일하므로 스프링 상수도 같습니다. 스프링 상수 1 (k₁) = 스프링 상수 2 (k₂) = 스프링 상수 3 (k₃) = 900 뉴턴/미터

4. 각각 일정한 값을 가진 세 개의 스프링 k 직렬로 연결되어 있습니다. 전체 스프링 상수는…
A. 1/5k
나. 1/4 k
다. 1/3 k
디 1/2 k
이. 케이
논의 :

직렬 연결의 스프링 상수 공식 :
1 / K_p = 1/k + 1/k + 1/k
결합 스프링 상수 :
1 / K_p = 3/k
k_p = k/3 = 1/3 k
정답은 C입니다.