Atsperu sērijas piemērs

4 Sērijveida atsperu izkārtojuma piemēri

1. Virknē ir izvietotas piecas atsperes, katra ar spēka konstanti 200 N/m. Atsperu izvietojuma ekvivalentā atsperes konstante ir…

Diskusija
Ir zināms, ka:
Katras atsperes konstante (k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = k₅) = 200 N/m
Jautāts: nomaiņas atsperes konstante (k)
Atbilde:

Rezerves atsperes konstante :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + 1/k₄ + 1/k₅
1/k = 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200
1/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 ņūtoni/metrā

2. Divas atsperes ir izvietotas, kā parādīts zemāk. Katrai atsperei ir konstanta k vērtība.₁ = 200 N/m un k₂ = 300 N/m. 2 kg masa ir piekārta pie atsperes. Ja brīvās krišanas paātrinājums ir 10 m/s² tad atsperes mezgla garuma palielinājums ir...
Diskusija

Ir zināms, ka:
Atsperes konstante 1 (k₁) = 200 N/m
Atsperes konstante 2 (k₂) = 300 N/m
Kravas masa (m) = 2 kg
Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/s²
Slodzes svars (w) = mg = (2)(10) = 20 ņūtoni
Jautāts: garuma palielināšanās atsperu sērijas izkārtojums (x)
Atbilde:
Rezerves atsperes konstante :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 ņūtoni/metrā
Atsperes mezgla garuma palielināšanās :
x = F / k = w / k
x = 20/120
x = 1/6 metrs
Atsperu izvietojuma garuma palielināšanās ir trīs atsperu kopējā garuma palielināšanās.

3. Trīs identiskas atsperes ir izvietotas, kā parādīts zemāk. No atsperu apakšējā gala ir piekārts 15 ņūtonu svars, kā rezultātā atsperu sistēma pagarinās par 5 cm. Katras atsperes atsperes konstante ir…
Diskusija
Ir zināms, ka:
Svara spēks (w) = 15 ņūtoni
Atsperes mezgla garuma palielinājums = 5 cm = 0,05 metri
Jautāts: katra pavasara konstante
Atbilde:
Hitunga knomaiņas atsperes konstante izmantojot formulu Hūka likums :
k = F / x = w / x
k = 15 / 0,05
k = 300 ņūtoni/metrā
Katras atsperes konstante :
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/m²
Trīs atsperes ir identiskas, tāpēc tām ir vienādas konstantes. Atsperes konstante 1 (k₁) = atsperes konstante 2 (k₂) = atsperes konstante 3 (k₃) = 900 ņūtoni/metrā

4. Trīs atsperes, katra ar nemainīgu k sakārtoti virknē. Kombinētā atsperes konstante ir…
A. 1/5 tūkstoši
B. 1/4 k
C. 1/3 k
D. 1/2 tūkstoši
E. k.
Diskusija:

Atsperes konstantes formula virknes izkārtojumam :
1 / k_p = 1/k + 1/k + 1/k
Kombinētā atsperes konstante :
1 / k_p = 3/k
k_p = k/3 = 1/3 k
Pareizā atbilde ir C.