용수철 상수 방정식

용수철 상수 방정식에 관한 3가지 질문

1. 자유롭게 매달린 용수철의 길이는 10cm입니다. 용수철의 자유단에 200g의 추를 매달아 용수철의 길이가 11cm가 되도록 했습니다. g = 10m/s²일 때,²용수철 상수란 무엇인가요?

모두 다 아는:

용수철의 초기 길이(y)₁) = 10cm = 0.10m

스프링의 최종 길이(y)₂) = 11cm = 0.11m

용수철 길이 변화량(Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01미터

하중의 질량(m) = 200그램 = 0.2kg

하중 무게(w) = mg = (0,2)(10) = 2 뉴턴

구함 : 스프링 상수(k)

해결 방법 :

용수철 상수 공식:

F = k Δy

k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 뉴턴/미터

2. 용수철을 10cm 늘렸을 때 위치 에너지가 0.5줄입니다. 용수철 상수는 얼마입니까?

모두 다 아는:

용수철 길이의 증가량(Δy)은 10cm = 0.1m입니다.

용수철의 위치 에너지(EP) = 0.5 줄

구함 : 스프링 상수(k)

해결 방법 :

용수철 상수는 용수철 위치 에너지 공식을 사용하여 계산됩니다.

EP = ½ k Δy²

2 EP = k Δy²

2(0,5) = k(0,1)²

1 = k (0,01)

k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 뉴턴/미터

3. 100N의 힘으로 용수철을 당겼을 때 길이가 5cm 늘어났습니다. 용수철 상수를 계산하세요.

모두 다 아는:

힘(F) = 100 N

용수철 길이 증가량(Δx) = 5cm = 0.05m

구함 : 스프링 상수(k)

해결 방법 :

F = k Δx

k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 뉴턴/미터