훅의 법칙 - 문제점과 해결책

1. 아래 그림은 힘(F)과 늘어난 길이(x)의 그래프 입니다. 용수철 상수를 구하세요!

훅의 법칙 예제 문제와 해답 1해법

훅의 법칙 공식:

k = F / x

F = 힘 (뉴턴)

k = 용수철 상수 (뉴턴/미터)

x = 길이 변화량(미터)

스프링 상수 :

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04

k = 500 N/m

[아이알피]

2. 용수철 상수를 구하십시오.

훅의 법칙 예제 문제와 해답 1

해법

스프링 상수 :

k = F / x

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

k = 500 N/m

[아이알피]

3. 용수철 A의 초기 길이는 60cm이고, 용수철 B의 초기 길이는 90cm입니다. 용수철 A의 용수철 상수는 100N/m이고, 용수철 B의 용수철 상수는 200N/m입니다. 용수철 A의 길이 변화량과 용수철 B의 길이 변화량의 비율은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

용수철 A의 상수(kA ) = 100 N/m

용수철 상수 B (kB ) = 200 N/m

용수철 A에 작용하는 힘(FA ) = F

스프링 B에 작용하는 힘(F B ) = F

구함: Δl A : Δl B

솔루션 :

훅의 법칙 공식:

Δl = F / k

Δl = 길이 변화, F = 힘, k = 상수

용수철 A의 길이 변화량:

Δl A = F A / k A = F / 100

용수철 B의 길이 변화량:

Δl B = F B / k B = F / 200

용수철 A의 길이 변화량과 용수철 B의 길이 변화량의 비율:

Δl A : Δl B

F/100 : F/200

1/100 : 1/200

1/1 : 1/2

2 : 1

[아이알피]

4. 원래 길이가 20cm인 나일론 줄을 10N의 힘으로 당겼습니다. 줄의 길이가 2cm 변했습니다. 길이가 6cm 변했을 때, 당긴 힘의 크기를 구하세요.

알려진 바에 따르면:

힘(F) = 10 N

길이 변화량( Δl ) = 2cm = 0.02m

구하는 것: Δl = 0.06m 일 때 힘(F)의 크기 .

솔루션 :

끊임없는 :

k = F / Δl

k = 10 / 0.02 = 500 N/m

Δl = 0.06m일 때 힘(F)의 크기 :

F = kx

F = (500)(0.06)

F = 30N

[아이알피]

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  2. 응력, 변형률, 영률

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