Instrucțiuni pentru experimentul Legii lui Hooke
Obiectivele experimentului:
– Investigarea relației dintre forță și creșterea lungimii unui arc
– Determinați constanta elastică
Unelte și materiale: Arcuri, greutăți de 50 de grame (4), trepied, riglă
Teoria de bază:
Legea lui Hooke afirmă că magnitudinea forței este direct proporțională cu creșterea lungimii arcului. Cu cât forța care acționează asupra arcului este mai mare, cu atât creșterea lungimii arcului este mai mare. Raportul dintre magnitudinea forței și creșterea lungimii arcului este o constantă. Legea lui Hooke se aplică atunci când forța nu depășește limita de elasticitate a arcului. Legea lui Hooke a fost propusă de Robert Hooke (1635-1703).
Matematic, legea lui Hooke este exprimată prin ecuația: k = F / Δl. Unde: k = constanta elastică, F = forța, Δl = creșterea lungimii elastice.
Unitatea internațională de forță este newton-ul, unitatea internațională de lungime este metrul, prin urmare, unitatea internațională a constantei elastice este newton/metru (N/m).
Etape experimentale:
1. Asamblați trepiedul așa cum se arată în imagine.
2. Agățați un arc pe un suport și apoi atașați o greutate de 50 de grame la capătul inferior al arcului. Măsurați lungimea arcului ca lungimea arcului 1 (l o ).
l 1 = ……… Centimetri.
3. Agățați din nou o încărcătură de 50 de grame, apoi măsurați lungimea arcului ca lungimea arcului 2 (l2 ).
w = 0,5 Newtoni
Δl = l² – l¹ = ………… Centimetri
k = w / Δl =………… N/cm
3. Agățați din nou o încărcătură de 50 de grame, apoi măsurați lungimea arcului ca lungimea arcului 3 (l3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l⁴ – l⁴ = ………… Centimetri
k = w / Δl =………… N/cm
4. Agățați din nou o încărcătură de 50 de grame, apoi măsurați lungimea arcului ca lungimea arcului 4 (l4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 newtoni
Δl = l⁴ – l⁴ = ………… Centimetri
k = w / Δl =………… N/cm
Date și analiza datelor:
Există trei constante elastice bazate pe rezultatele experimentului anterior. Calculați constanta elastică medie:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
Desenați un grafic al relației dintre gravitație (w) și creșterea lungimii arcului (Δl)
Discuție:
– Care este relația dintre forță și creșterea lungimii arcului? Dacă forța este mai mare, creșterea lungimii arcului va fi mai mare, constantă sau mai mică?
– Sunt constantele elastice aceleași? Dacă nu, de ce?
– Care este constanta medie a elasticității obținută prin experiment?
Kesimpulan:
Enunță-ți concluzia.
