Prawo Hooke’a – problemy i rozwiązania

1. Na poniższym rysunku przedstawiono wykres siły (F) w funkcji wydłużenia (x ). Znajdź stałą sprężystości!

Przykładowe zadania z prawem Hooke'a i rozwiązaniami 1Rozwiązanie

Wzór prawa Hooke'a :

k = F / x

F = siła (niuton)

k = stała sprężystości (niuton/metr)

x = zmiana długości (metry)

Stała sprężystości:

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04

k = 500 N/m

[irp]

2. Określ stałą sprężystości.

Przykładowe zadania z prawem Hooke'a i rozwiązaniami 1

Rozwiązanie

Stała sprężystości:

k = F / x

k = 5 / 0.01 = 10 / 0.02 = 15 / 0.03 = 20 / 0.04

k = 500 N/m

[irp]

3. Sprężyna A ma początkową długość 60 cm, a sprężyna B ma początkową długość 90 cm. Sprężyna A ma stałą wartość 100 N/m, a sprężyna B ma stałą wartość 200 N/m. Stosunek zmiany długości sprężyny A do zmiany długości sprężyny B wynosi…

Znany:

Stała sprężystości A (k A ) = 100 N/m

Stała sprężystości B (k B ) = 200 N/m

Siła na sprężynie A (F A ) = F

Siła na sprężynie B (F B ) = F

Poszukiwane: Δl A : Δl B

rozwiązanie:

Wzór prawa Hooke'a:

Δl = F / k

Δl = zmiana długości, F = siła, k = stała

Zmiana długości sprężyny A:

Δl A = F A / k A = F / 100

Zmiana długości sprężyny B:

Δl B = F B / k B = F / 200

Stosunek zmiany długości sprężyny A do zmiany długości sprężyny B:

Δl A : Δl B

F/100 : F/200

1 / 100 : 1 / 200

1 / 1 : 1 / 2

2: 1

[irp]

4. Nylonowy sznurek o początkowej długości 20 cm jest ciągnięty siłą 10 N. Zmiana długości sznurka wynosi 2 cm. Określ wartość siły, jeśli zmiana długości wynosi 6 cm.

Znany:

Siła (F) = 10 N

Zmiana długości ( Δl ) = 2 cm = 0.02 m

Poszukiwana: wartość siły (F) jeżeli Δl = 0.06 m.

rozwiązanie:

Stała:

k = F / Δl

k = 10 / 0.02 = 500 N/m

Wartość siły (F) jeżeli Δl = 0.06 m:

F = kx

F = (500)(0.06)

F = 30 N

[irp]

[wpdm_package id='689′]

  1. Prawo Hooke'a
  2. Naprężenie, odkształcenie, moduł Younga

Zostaw komentarz