ഹുക്കിന്റെ നിയമ പരീക്ഷണ നിർദ്ദേശങ്ങൾ
പരീക്ഷണത്തിന്റെ ലക്ഷ്യങ്ങൾ:
– ഒരു സ്പ്രിംഗിന്റെ ബലവും നീളത്തിലെ വർദ്ധനവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം അന്വേഷിക്കുന്നു.
– സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം നിർണ്ണയിക്കുക
ഉപകരണങ്ങളും വസ്തുക്കളും: സ്പ്രിംഗുകൾ, 50 ഗ്രാം തൂക്കം (4), ട്രൈപോഡ്, റൂളർ
അടിസ്ഥാന സിദ്ധാന്തം :
സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവിന് ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി നേർ അനുപാതത്തിലാണെന്ന് ഹുക്കിന്റെ നിയമം പറയുന്നു. സ്പ്രിംഗിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം കൂടുന്തോറും സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് വർദ്ധിക്കും. സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവുമായുള്ള ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയുടെ അനുപാതം ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്. ബലം സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി കവിയാത്തപ്പോൾ ഹുക്കിന്റെ നിയമം ബാധകമാണ്. റോബർട്ട് ഹുക്ക് (1635-1703) ആണ് ഹുക്കിന്റെ നിയമം നിർദ്ദേശിച്ചത്.
ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി, ഹുക്കിന്റെ നിയമം k = F / Δl എന്ന സമവാക്യത്തിലൂടെ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഇവിടെ: k = സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം, F = ബലം, Δl = സ്പ്രിംഗ് നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ്.
ബലത്തിന്റെ അന്താരാഷ്ട്ര യൂണിറ്റ് ന്യൂട്ടൺ ആണ്, നീളത്തിന്റെ അന്താരാഷ്ട്ര യൂണിറ്റ് മീറ്ററാണ്, അതിനാൽ സ്പ്രിംഗ് കോൺസ്റ്റന്റിന്റെ അന്താരാഷ്ട്ര യൂണിറ്റ് ന്യൂട്ടൺ/മീറ്റർ (N/m) ആണ്.
പരീക്ഷണ ഘട്ടങ്ങൾ:
1. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ട്രൈപോഡ് കൂട്ടിച്ചേർക്കുക.
2. ഒരു സ്പ്രിംഗ് ഒരു സ്റ്റാൻഡിൽ തൂക്കിയിടുക, തുടർന്ന് സ്പ്രിംഗിന്റെ അടിഭാഗത്ത് 50 ഗ്രാം ഭാരം ഘടിപ്പിക്കുക. സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം സ്പ്രിംഗ് ലെങ്ത് 1 (l o ) ആയി അളക്കുക.
l 1 = ……… സെന്റീമീറ്ററുകൾ.
3. വീണ്ടും 50 ഗ്രാം ലോഡ് തൂക്കിയിടുക, തുടർന്ന് സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം സ്പ്രിംഗ് ലെങ്ത് 2 (l 2 ) ആയി അളക്കുക.
w = 0,5 ന്യൂട്ടൺ
Δl = l 2 – l 1 =………… സെന്റീമീറ്റർ
k = w / Δl =......... N/cm
3. വീണ്ടും 50 ഗ്രാം ലോഡ് തൂക്കിയിടുക, തുടർന്ന് സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം സ്പ്രിംഗ് ലെങ്ത് 3 (l 3 ) ആയി അളക്കുക.
w = 0,5 + 0,5 = 1 ന്യൂട്ടൺ
Δl = l 3 – l 1 = ………… സെന്റീമീറ്റർ
k = w / Δl =......... N/cm
4. വീണ്ടും 50 ഗ്രാം ലോഡ് തൂക്കിയിടുക, തുടർന്ന് സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം സ്പ്രിംഗ് ലെങ്ത് 4 (l 4 ) ആയി അളക്കുക.
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 ന്യൂട്ടണുകൾ
Δl = l 4 – l 1 = ………… സെന്റീമീറ്റർ
k = w / Δl =......... N/cm
ഡാറ്റയും ഡാറ്റ വിശകലനവും:
മുൻ പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മൂന്ന് സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുണ്ട്. ശരാശരി സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം കണക്കാക്കുക:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
ഗുരുത്വാകർഷണബലവും (w) സ്പ്രിംഗ് നീളത്തിലെ വർദ്ധനവും (Δl) തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ ഒരു ഗ്രാഫ് വരയ്ക്കുക.
ചർച്ച :
– ബലവും സ്പ്രിംഗ് നീളത്തിലെ വർദ്ധനവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം എന്താണ്? ബലം കൂടുതലാണെങ്കിൽ, സ്പ്രിംഗ് നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് കൂടുതലോ സ്ഥിരമോ ചെറുതോ ആയിരിക്കുമോ?
– സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയാണോ? അല്ലെങ്കിൽ, എന്തുകൊണ്ട്?
– പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ലഭിച്ച ശരാശരി സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം എന്താണ്?
ഉപസംഹാരം :
നിങ്ങളുടെ നിഗമനം പറയുക.
