ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ

ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ

1. ໄມ້ຄ້ອນມີຄວາມຍາວ L, ຖືກດຶງດ້ວຍແຮງ F. ປະລິມານການຍືດຕົວແມ່ນ ∆L. ຂະໜາດຂອງແຮງແມ່ນເທົ່າໃດຖ້າການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວແມ່ນ 4∆L.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ແຮງ 1 (F 1 ) = F

ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ 1 (∆L 1 ) = ∆L

ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ 2 (∆L 2 ) = 4 ∆L

ຕ້ອງການ: ກອງທັບ 2 (F 2 )

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສົມຜົນຂອງ ກົດໝາຍຂອງ Hooke

k = F / ΔL

k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຍຸ່ນ, F = ແຮງຂອງ F, ΔL = ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ

k 1 = k 2

F 1 / ∆L 1 = F 2 / ∆L 2

F / ΔL = F 2 / 4ΔL

F / 1 = F 2 / 4

F = F 2 / 4

F2 = 4F

2. ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 1ສະປິງເຫຼົ່ານັ້ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານອະນຸກົມ ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ສະປິງທີ 1 ມີຄ່າຄົງທີ່ 200 N/m, ສະປິງທີ 2 ມີຄ່າຄົງທີ່ 200 N/m ແລະ ສະປິງທີ 3 ມີຄ່າຄົງທີ່ 200 N/m. ມວນສານຂອງວັດຖຸແມ່ນ 100 ກຣາມ ແລະ ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ ແມ່ນ 10 ແມັດ/ວິນາທີ2ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງ ໄດ້ ທຽບເທົ່າ ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ມວນສານ ຂອງວັດຖຸ (ມ) = 100 ກຣາມ = 0.1 ກິໂລກຣາມ

k 1 = k 2 = k 3 = 200 N/m

w = mg = (0.1 kg)(10 m/s 2 ) = 1 kg m/s 2 = 1 Newton

ຕ້ອງການ: ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງ ສະປິງ ທີ່ທຽບເທົ່າ.

ວິທີແກ້ໄຂ:

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 2ກຳນົດຄ່າທຽບເທົ່າ ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

ສະປິງ 2 (k 2 ) ແລະ ສະປິງ 3 (k 3 ) ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

kp = k 2 + k 3 = 200 + 200 = 400 Nm −1

ສະປິງ 1 (k 1 ) ແລະ ສະປິງ p (k P ) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

1/k s = 1/k p + 1/k 1 = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400

ks = 400/3 Nm −1

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ ທີ່ທຽບເທົ່າ ແມ່ນ 400/3 Nm -1

ກຳນົດການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງ ສະ ປິງ ທຽບເທົ່າ :

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

∆x = F / k = w / k

ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງ ສະ ປິງ ທຽບເທົ່າ :

∆x = w / k

∆x = 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0.0075 ມ = 0.75 ຊມ

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ

3. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງຕາມຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຫຍັງ.

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 3

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

k = F / Δx

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = 0.98 / 0.0008 = 1.96 / 0.0016 = 2.94 / 0.0024 = 3.92 / 0.0032 = 1.225 N/m

4. ສະປິງສາມອັນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານອະນຸກົມດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ k 1 = k 2 = 3 Nm −1 ແລະ k 3 = 6 Nm −1 . ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄ່າທຽບເທົ່າຂອງສະປິງແມ່ນຫຍັງ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 4

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ 1 (k 1 ) = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ 2 (k 2 ) = 3 Nm −1

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ 3 (k 3 ) = 6 Nm −1

ຕ້ອງການ: ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ (k)

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສະປິງ 1 (k 1 ) ແລະ ສະປິງ 2 (k 2 ) ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

kp = k 1 + k 2 = 3 + 3 = 6 Nm −1

ສະປິງ p (k P ) ແລະ ສະປິງ 3 (k 3 ) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

1/k s = 1/k p + 1/k 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

k s = 6/2 = 3 Nm −1

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄ່າທຽບເທົ່າຂອງສະປິງ = 3 Nm −1.

5. ສະປິງທີ່ມີຄວາມຍາວ L, ດຶງດ້ວຍນໍ້າໜັກ w. ອີງຕາມຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນຫຍັງ:

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 5

ວິທີແກ້ໄຂ:

k = F / Δx

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04 = 30 / 0.06 = 40 / 0.08 = 500 N/m

6. ອີງຕາມຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນຫຍັງ:

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 6

ວິທີແກ້ໄຂ:

k = F / Δx = w / Δx = mg / Δx

k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຍຸ່ນ, w = ນ້ຳໜັກ, m = ມວນສານ, g = ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, Δx = ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = 2 / 0.05 = 4 / 0.1 = 6 / 0.15 = 8 / 0.20 = 10 / 0.25 = 40 N/m

7. ຖ້າ k 1 = 4k, ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນຫຍັງ.

ວິທີແກ້ໄຂ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 7

ສະປິງສອງອັນເຊື່ອມຕໍ່ກັນຂະໜານກັນ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

k p = k + k = 2k

ສະປິງສອງອັນເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ

1/k s = 1/k p + 1/k 1 = 1 / 2k + 1 / 4k = 2 / 4k + 1 / 4k = 3 / 4k

ks = 4k/ 3

8. ອີງຕາມຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນຫຍັງ:

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 8

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

k = F / Δ L

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = 2 / 0.0050 = 3 / 0.0075 = 4 / 0.01 = 400 Nm -1

9. ຄ່າຄົງທີ່ທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນ...

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 9

ການແກ້ໄຂ

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

k = F / Δx

k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຍຸ່ນ, F = ແຮງ, Δx = ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ:

k A = F / Δx = 1 / 0.05 = 20 N/m

k B = F / Δx = 2 / 0.025 = 80 N/m

kC = F / Δx = 1 / 0.025 = 40 N/ m

k D = F / Δx = 2 / 0.05 = 40 N/m

k E = F / Δx = 2 / 0.25 = 8 N/m

10. ຄ່າຄົງທີ່ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຕາມຂໍ້ມູນໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຫຍັງ.

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 10

ວິທີແກ້ໄຂ:

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

k = F / Δx

k A = 7 / 0.035 = 200 Nm -1

kB = 8 / 0.025 = 320 Nm -1

kC = 6 / 0.020 = 300 Nm -1

k D = 9 / 0.045 = 200 Nm -1

k E = 10 / 0.033 = 303 Nm -1

ຄ່າຄົງທີ່ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນ 320 Nm -1.

11. ກຣາຟຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງຂອງແຮງ (ΔF) ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຍາວ (Δx). ກຣາຟທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າຄົງທີ່ທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແມ່ນຫຍັງ.

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 11

ການແກ້ໄຂ

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

k = F / Δx

Δx = ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວ, F = ແຮງ, k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ:

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

12. ກຣາຟໃດ h ມີຄ່າຄົງທີ່ຍືດหยุ่นຫຼາຍທີ່ສຸດ?

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 12

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ :

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

ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

13. ກຣາຟຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງແຮງ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງ ຄວາມຍາວຂອງສະປິງ. ພະລັງງານສັກຍະພາບຂອງສະປິງແມ່ນຫຍັງ, ອີງຕາມກຣາຟຂ້າງລຸ່ມນີ້.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 13

F = 40N

x = 0.08 ແມັດ

ຕ້ອງການ : ພະ ລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = F / Δx = 40 / 0.08 = 500 N/m

ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

PE = 1/2 kx 2 = 1/2 (500)(0.08) = (250)(0.08) = 20 Joules

14. ບລັອກນ້ຳໜັກ 2 ກິໂລກຣາມ ຖືກຕິດຢູ່ທີ່ສະປິງ. ຖ້າຄວາມຍາວຂອງສະປິງເພີ່ມຂຶ້ນ 5 ຊມ ແລະ ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງແມ່ນ 10 m/s2 , ພະລັງງານສັກກະຍະພາບຂອງສະປິງແມ່ນຫຍັງ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 14

ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຍາວ (Δx) = 5 ຊມ = 0.05 ແມັດ

ຄວາມເລັ່ງຍ້ອນແຮງໂນ້ມຖ່ວງ (g) = 10 m/s 2

ມວນສານຂອງບລັອກ (ມ) = 2 ກິໂລກຣາມ

ນ້ຳໜັກຂອງບລັອກ (w) = ມກ = (2)(10) = 20 ນິວຕັນ

ຕ້ອງການ: ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ:

k = w / Δx = 20 / 0.05 = 400 N/m

ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

PE = ½ k Δx 2 = ½ (400)(0.05) 2 = (200)(0.0025) .

PE = 0.5 ຈູລ

15. ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງສະປິງແມ່ນ 5 ຊມ ເມື່ອດຶງດ້ວຍແຮງ 20-N. ພະລັງງານສັກຍະພາບຂອງສະປິງແມ່ນຫຍັງ ເມື່ອການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງສະປິງແມ່ນ 10 ຊມ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:

ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຍາວ (Δx) = 5 ຊມ = 0.05 ແມັດ

ແຮງ (F) = 20 ນິວຕັນ

ຕ້ອງການ : ພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ:

k = F / Δx = 20 / 0.05 = 400 N/m

ພະລັງງານສັກກະຍະພາບຂອງລະດູໃບໄມ້ປົ່ງເມື່ອ Δx = 10 cm = 0.1 m:

PE = ½ k Δx 2 = ½ (400)(0.1) 2 = (200)(0.01) .

PE = 2 ຈູລ

ນ້ຳໜັກຂອງວັດຖຸ

16. ສະປິງສີ່ອັນທີ່ມີຄ່າຄົງທີ່ຂອງແຕ່ລະສະປິງແມ່ນ 800 N/m, ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານອະນຸກົມ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ບລັອກຖືກຕິດຢູ່ທີ່ສະປິງ. ການປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຂອງສະປິງທັງໝົດແມ່ນ 5 ຊມ. ນ້ຳໜັກຂອງບລັອກແມ່ນເທົ່າໃດ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 15

k 1 = k 2 = k 3 = k 4 = 800 N m −1

Δx = 5 ຊມ = 0.05 ມ

ຕ້ອງການ: ນ້ຳໜັກຂອງທ່ອນໄມ້ (w)

ວິທີແກ້ໄຂ:

ກຳນົດຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 16ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ 1 (k1), ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ 2 (k2) ແລະ ສະປິງ 3 (k3) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

k p = k 1 + k 2 + k 3 = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm −1

ສະປິງ p (k P ) ແລະ ສະປິງ 4 (k 4 ) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400

k s = 2400/4 = 600 Nm −1

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນ 600 Nm -1

ກຳນົດນ້ຳໜັກຂອງວັດຖຸ:

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

F = k Δx ຫຼື w = k Δx

ນ້ຳໜັກຂອງວັດຖຸ:

w = (600 Nm -1 )(0.05 m) = 30 ນິວຕັນ

17. ມີສະປິງສີ່ອັນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານອະນຸກົມ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງແຕ່ລະສະປິງແມ່ນ 1600 N/m. ມີບລັອກຕິດຢູ່ປາຍສະປິງ ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ການເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງສະປິງທັງໝົດແມ່ນ 5 ຊມ. ນ້ຳໜັກຂອງບລັອກແມ່ນເທົ່າໃດ.

ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 17

k 1 = k 2 = k 3 = k 4 = 1600 N m −1

Δx = 5 ຊມ = 0.05 ມ

ຕ້ອງການ: ນ້ຳໜັກຂອງທ່ອນໄມ້

ວິທີແກ້ໄຂ:

ກຳນົດຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ

ກົດເກນ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຮຸກ – ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ 18ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ 1 (k1), ລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ 2 (k2) ແລະ ສະປິງ 3 (k3) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

k P = k 1 + k 2 + k 3 = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm −1

ສະປິງ p (k P ) ແລະ ສະປິງ 4 (k 4 ) ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າ:

1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800

k s = 4800/4 = 1200 Nm −1

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງທຽບເທົ່າແມ່ນ 1200 Nm -1

ກຳນົດນ້ຳໜັກຂອງວັດຖຸ:

ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍຂອງ Hooke:

F = k Δx ຫຼື w = k Δx

ນ້ຳໜັກຂອງວັດຖຸ:

w = (1200 Nm -1 )(0.05 m) = 60 ນິວຕັນ

  1. ກົດໝາຍຂອງ Hooke ແມ່ນຫຍັງ?
    • ຕອບ: ກົດເກນຂອງຮຸກອະທິບາຍເຖິງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງແຮງທີ່ໃຊ້ກັບວັດຖຸທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ການຜິດຮູບທີ່ເກີດຂຶ້ນ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນການຍືດຕົວ ຫຼື ການບີບອັດ). ໂດຍສະເພາະ, ມັນລະບຸວ່າແຮງທີ່ຕ້ອງການໃນການບີບອັດ ຫຼື ຍືດສະປິງແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບໄລຍະທາງທີ່ມັນຖືກຍືດ ຫຼື ບີບອັດ, ໂດຍມີເງື່ອນໄຂວ່າຂອບເຂດຄວາມຍືດຫຍຸ່ນບໍ່ເກີນ.
  2. ມັນໝາຍຄວາມວ່າແນວໃດເມື່ອພວກເຮົາເວົ້າວ່າວັດສະດຸໄດ້ຮອດຂີດຈຳກັດຄວາມຍືດหยุ่นຂອງມັນແລ້ວ?
    • ຕອບ: ເມື່ອວັດສະດຸບັນລຸຂີດຈຳກັດຄວາມຍືດหยุ่นຂອງມັນແລ້ວ, ມັນໝາຍຄວາມວ່າມັນຈະບໍ່ກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງ ຫຼື ຂະໜາດເດີມຂອງມັນອີກຕໍ່ໄປຫຼັງຈາກແຮງບິດເບືອນຖືກກຳຈັດອອກ. ນອກເໜືອໄປຈາກຈຸດນີ້, ວັດສະດຸຈະມີລັກສະນະເປັນພາດສະຕິກ ແລະ ອາດຈະຖືກບິດເບືອນຢ່າງຖາວອນ.
  3. ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ (k) ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມແຂງຂອງສະປິງແນວໃດ?
    • ຕອບ: ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ (k) ແມ່ນການວັດແທກຄວາມແຂງຂອງສະປິງ. ຄ່າ k ທີ່ສູງກວ່າຊີ້ບອກເຖິງສະປິງທີ່ແຂງກວ່າ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າຕ້ອງໃຊ້ແຮງຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນຜິດຮູບໃນປະລິມານທີ່ກຳນົດ, ໃນຂະນະທີ່ k ທີ່ນ້ອຍກວ່າຊີ້ບອກເຖິງສະປິງທີ່ເຂົ້າກັບສະພາບປົກກະຕິ ຫຼື ອ່ອນກວ່າ.
  4. ຫົວໜ່ວຍຂອງຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງໃນລະບົບ SI ແມ່ນຫຍັງ?
    • ຕອບ: ໃນລະບົບ SI, ຫົວໜ່ວຍສຳລັບຄ່າຄົງທີ່ຂອງສະປິງ (k) ແມ່ນນິວຕັນຕໍ່ແມັດ (N/m).
  5. ເປັນຫຍັງພຶດຕິກຳທີ່ອະທິບາຍໂດຍກົດໝາຍຂອງ Hooke ຈຶ່ງຖືວ່າເປັນເສັ້ນຊື່?
    • ຕອບ: ພຶດຕິກຳດັ່ງກ່າວຖືວ່າເປັນເສັ້ນຊື່ ເພາະວ່າຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງແຮງທີ່ໃຊ້ (F) ແລະ ການຍ້າຍບ່ອນ (x) ເປັນເສັ້ນຊື່ ໂດຍມີຄວາມສຳພັນດັ່ງ , ບ່ອນທີ່ k ເປັນຄ່າຄົງທີ່ສຳລັບວັດສະດຸ ຫຼື ສະປິງທີ່ກຳນົດໃຫ້.
  6. ກົດໝາຍຂອງ Hooke ໃຊ້ໄດ້ກັບສະປິງເທົ່ານັ້ນບໍ?
    • ຕອບ: ບໍ່, ກົດເກນຂອງຮຸກສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ກັບວັດສະດຸທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ທຸກຊະນິດທີ່ປ່ຽນຮູບເປັນເສັ້ນຊື່ດ້ວຍແຮງທີ່ໃຊ້, ຈົນເຖິງຂີດຈຳກັດຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມັນ. ໃນຂະນະທີ່ສະປິງເປັນຕົວຢ່າງທົ່ວໄປ, ວັດສະດຸອື່ນໆເຊັ່ນ: ແຖບຢາງ, ໂລຫະພາຍໃຕ້ການປ່ຽນຮູບຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະເນື້ອເຍື່ອຊີວະພາບບາງຊະນິດກໍ່ສາມາດສະແດງພຶດຕິກຳທີ່ອະທິບາຍໂດຍກົດເກນຂອງຮຸກ.
  7. ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າວັດສະດຸຖືກຍືດເກີນຂອບເຂດຄວາມຍືດหยุ่นຂອງມັນແຕ່ບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະແຕກຫັກ?
    • ຕອບ: ຖ້າວັດສະດຸຖືກຍືດອອກເກີນຂອບເຂດຄວາມຍືດหยุ่นຂອງມັນແຕ່ບໍ່ຮອດຈຸດທີ່ແຕກຫັກ, ມັນຈະເກີດການຜິດຮູບແບບພາດສະຕິກ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າເມື່ອແຮງຖືກກຳຈັດອອກ, ວັດສະດຸຈະບໍ່ກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງເດີມທັງໝົດ, ແລະ ການຜິດຮູບແບບຖາວອນບາງຢ່າງຈະຍັງຄົງຢູ່.
  8. ແນວຄວາມຄິດຂອງຄວາມກົດດັນ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງກ່ຽວຂ້ອງກັບກົດໝາຍຂອງ Hooke ແນວໃດ?
    • ຕອບ: ຄວາມເຄັ່ງຕຶງແມ່ນແຮງທີ່ໃຊ້ຕໍ່ໜ່ວຍພື້ນທີ່, ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງແມ່ນການຜິດຮູບທຽບເທົ່າຂອງວັດສະດຸ. ກົດເກນຂອງຮຸກໃນແງ່ຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງລະບຸວ່າຄວາມເຄັ່ງຕຶງແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງ, ໂດຍຄ່າຄົງທີ່ຂອງສັດສ່ວນແມ່ນໂມດູນຂອງຢັງຂອງວັດສະດຸ. ນີ້ແມ່ນອີກວິທີໜຶ່ງໃນການສະແດງຄວາມສຳພັນເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງແຮງ ແລະ ການຜິດຮູບ, ແຕ່ສຳລັບວັດສະດຸທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍແທນທີ່ຈະເປັນພຽງແຕ່ສະປິງ.
  9. ໂມດູນຂອງ Young ແມ່ນຫຍັງ ແລະ ມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແນວໃດ?
    • ຕອບ: ໂມດູນຂອງຢັງ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວສະແດງດ້ວຍຕົວອັກສອນ , ເປັນການວັດແທກຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸໃນແງ່ຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ຫຼື ການບີບອັດ. ມັນອະທິບາຍເຖິງຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸໃນການຕ້ານທານການຜິດຮູບພາຍໃຕ້ແຮງທີ່ນຳໃຊ້. ຄ່າໂມດູນຂອງ Young ທີ່ສູງກວ່າຊີ້ບອກເຖິງວັດສະດຸທີ່ແຂງກວ່າ, ແລະ ມັນຖືກນິຍາມວ່າເປັນອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງ.
  10. ວັດສະດຸທັງໝົດສາມາດອະທິບາຍໄດ້ດ້ວຍກົດໝາຍຂອງ Hooke ບໍ?
  • ຕອບ: ບໍ່, ບໍ່ແມ່ນວັດສະດຸທັງໝົດຈະປະຕິບັດຕາມກົດຂອງ Hooke. ວັດສະດຸຫຼາຍຢ່າງ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຊື່, ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຫຼື ພາດສະຕິກ, ບໍ່ສະແດງຄວາມສຳພັນເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງ. ກົດຂອງ Hooke ແມ່ນຄຳອະທິບາຍທີ່ເປັນອຸດົມຄະຕິ ແລະ ຖືກຕ້ອງທີ່ສຸດສຳລັບການຜິດຮູບເລັກນ້ອຍຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ.