Instructies voor het experiment met de wet van Hooke
Doelstellingen van het experiment:
– Onderzoek naar de relatie tussen kracht en de toename in lengte van een veer
– Bepaal de veerconstante
Gereedschap en materialen: veren, gewichten van 50 gram (4), statief, liniaal
Basistheorie:
De wet van Hooke stelt dat de grootte van de kracht recht evenredig is met de toename van de lengte van de veer. Hoe groter de kracht die op de veer werkt, hoe groter de toename van de lengte van de veer. De verhouding tussen de grootte van de kracht en de toename van de lengte van de veer is constant. De wet van Hooke is van toepassing wanneer de kracht de elasticiteitsgrens van de veer niet overschrijdt. De wet van Hooke werd geformuleerd door Robert Hooke (1635-1703).
De wet van Hooke wordt wiskundig uitgedrukt door de vergelijking: k = F / Δl. Waar: k = veerconstante, F = kracht, Δl = toename in veerlengte.
De internationale eenheid voor kracht is Newton, de internationale eenheid voor lengte is meter, daarom is de internationale eenheid voor veerconstante Newton/meter (N/m).
Experimentele stappen:
1. Monteer het statief zoals op de afbeelding te zien is.
2. Hang een veer aan een standaard en bevestig vervolgens een gewicht van 50 gram aan het uiteinde van de veer. Meet de lengte van de veer als veerlengte 1 (l o ).
l 1 = ……… centimeter.
3. Hang opnieuw een last van 50 gram op en meet vervolgens de lengte van de veer als veerlengte 2 (l 2 ).
w = 0,5 Newton
Δl = l 2 – l 1 =………… centimeter
k = w / Δl =………… N/cm
3. Hang opnieuw een last van 50 gram op en meet vervolgens de lengte van de veer als veerlengte 3 (l 3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l 3 – l 1 = ………… centimeter
k = w / Δl =………… N/cm
4. Hang opnieuw een last van 50 gram op en meet vervolgens de lengte van de veer als veerlengte 4 (l 4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newton
Δl = l 4 – l 1 = ………… centimeter
k = w / Δl =………… N/cm
Gegevens en gegevensanalyse:
Op basis van de resultaten van het vorige experiment zijn er drie veerconstanten. Bereken de gemiddelde veerconstante:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
Teken een grafiek van het verband tussen de zwaartekracht (w) en de toename in veerlengte (Δl).
Discussie:
Wat is het verband tussen de kracht en de toename van de veerlengte? Als de kracht groter is, zal de toename van de veerlengte dan groter, constant of kleiner zijn?
Zijn de veerconstanten gelijk? Zo niet, waarom niet?
Wat is de gemiddelde veerconstante die tijdens het experiment is verkregen?
Conclusie:
Formuleer uw conclusie.
