9 primerov vprašanj o Hookejevem zakonu
1. Graf razmerja med silo (F) in povečanjem dolžine (x) je prikazan na spodnji sliki. Konstanta vzmeti na podlagi grafa je…
Razprava
Formula Hookejev zakon :
k = F / x
Informacije:
F = sila (mednarodna enota je Newton, skrajšano N)
k = konstanta vzmeti (mednarodna enota je Newton/meter, skrajšano N/m)
x = povečanje dolžine (mednarodna enota so metri, skrajšano m)
Konstanta vzmeti na podlagi zgornjega grafa je:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
2. V poskusu za določitev konstante vzmeti so dobljeni podatki prikazani v spodnji tabeli. Konstanta vzmeti na podlagi podatkov v tabeli je…
Razprava
Konstanta vzmeti na podlagi podatkov v tabeli je:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m
3. Vzmeti A in B imata začetni dolžini 60 cm oziroma 90 cm in sta vlečeni z enako silo. Konstanta vzmeti A je 100 N/m, konstanta vzmeti B pa 200 N/m. Razmerje med povečanjem dolžine vzmeti A in vzmeti B je ...
Razprava
Znano je, da:
Konstanta vzmeti A (kA) = 100 N/m
Konstanta vzmeti B (kB) = 200 N/m
Sila, ki vleče vzmet A (FA) = F
Sila, ki vleče vzmet B (FB) = F
Vprašanje: razmerje povečanja dolžine vzmeti A in vzmeti B (xA :xB)
Odgovor:
Formula za povečanje dolžine vzmeti :
x = F / k
Povečanje dolžine vzmeti A:
xA = F.A / kA = F / 100
Povečanje dolžine vzmeti B:
xB = F.B / kB = F / 200
Primerjava povečanja dolžine vzmeti A in vzmeti B :
xA :xB
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Opomba: začetna dolžina vzmeti ni vključena v izračun. x v Hookejevi formuli predstavlja povečanje dolžine, ne začetne dolžine.
4. Žica ima začetno dolžino 20 cm. Ko jo potegnemo z gaya Pri 10 newtonih se dolžina žice poveča za 2 cm. Da bi se dolžina povečala za 6 cm, je velikost natezne sile ...
Razprava
Znano je, da:
Natezna sila (F) = 10 Newtonov
Povečanje dolžine žice (x) = 2 cm = 0,02 metra
Vprašanje: velikost natezne sile (F), če se dolžina žice poveča za 6 cm oziroma 0,06 metra.
Odgovor:
Žična konstanta :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
Velikost natezne sile F, če se dolžina žice poveča za 0,06 metra :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newtonov
5. Spodnji graf prikazuje razmerje med spremembo obremenitve (ΔF) in povečanjem dolžine (ΔX), graf, ki prikazuje najmanjšo vrednost elastične konstante ...
Razprava
Hookejeva formula zakona
k = F / Δx
Informacije:
Δx = povečanje dolžine, F = sila, k = elastična konstanta
Konstanta elastičnosti
kA = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
kB = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
kC = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
kE = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Pravilen odgovor je A.
6. Poglejte graf razmerja med gaya (F) naslednjemu povečanju dolžine (ΔX)! Kateri ima največjo elastično konstanto?
Razprava
Konstanta elastičnosti
kA = F / Δx = 50 / 10 = 5
kB = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
kC = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
kE = F / Δx = 500 / 10 = 50
Pravilen odgovor je D.
7. Vzmet, ki ji damo 160 gramov, se poveča za 4 cm. Ko so tri podobne vzmeti razporejene, kot je prikazano na sliki, se skupna dolžina vzmeti poveča ...
A. 2 cm
B. 3 cm
približno 6 cm
D. 7 cm
E. 10 cm
Razprava
Znano je, da:
Povečanje dolžine ( Δx) = 4 cm = 0,04 metra
Masa (m) = 160 gramov = 0,16 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Teža (w) = mg = ( 0,16)(10) = 1,6 Newtona
Vprašanje: Povečanje skupne dolžine vzmeti ( Δx) , če je razporejena, kot je prikazano na sliki
Odgovor:
Najprej izračunajte elastično konstanto vzmeti z uporabo Hookejeve formule:
k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m
Tri vzmeti so si podobne, zato imajo enako konstanto (k), in sicer 40 N/m.
Izračunajte nadomestno konstanto:
Vzmet 2 (k2 ) in vzmet 3 (k3 ) sta razporejeni vzporedno. Ekvivalentna konstanta vzmeti je:
k23 = k2 + k3 = 40 + 40 = 80 N/ m
Vzmet 1 (k 1 ) in nadomestna vzmet (k 23 ) sta razporejeni zaporedno. Konstanta nadomestne vzmeti je:
1/k = 1/k 1 + 1/k 23 = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80
k = 80/3
Izračunajte povečanje skupne dolžine vzmeti z uporabo Hookejeve formule:
Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 metra = 6 cm
Pravilen odgovor je C.
8. Tri enake vzmeti so razporejene, kot je prikazano na sliki. Če je konstanta vzmeti k1 = k2 = k3 = 300 Nm -1 , se bo dolžina vzmeti povečala za ... (g = 10 ms -2 ).
A. 0,1 m
B. 0,2 m
približno 0,4 m
D. 0,5 m
V. 0,8 m
Razprava
Znano je, da:
Konstanta vzmeti k1 = k2 = k3 = 300 Nm -1
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 ms -2
Masa bremena (m) = 2 kg
Teža bremena (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtonov
Vprašanje: Povečanje dolžine vzmetnega sklopa ( Δx)
Odgovor:
Izračunajte nadomestno konstanto:
Vzmet 1 (k1 ) in vzmet 2 (k2 ) sta razporejeni vzporedno. Ekvivalentna konstanta vzmeti je:
k12 = k1 + k2 = 300 + 300 = 600 N/ m
Vzmet 3 (k 3 ) in nadomestna vzmet (k 12 ) sta razporejeni zaporedno. Konstanta nadomestne vzmeti je:
1/k = 1/k 3 + 1/k 12 = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600
k = 600/3 = 200 N/m
Izračunajte povečanje skupne dolžine vzmeti z uporabo Hookejeve formule:
Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 metra
Pravilen odgovor je A.
9. Tri vzmeti so razporejene, kot je prikazano na naslednji sliki. Če je konstanta vzmeti k = 50 Nm -1 in je na vzmet obešena obremenitev 400 gramov, se dolžina vzmeti poveča ...
A. 2 cm
B. 4 cm
približno 8 cm
D. 16 cm
E. 50 cm
Razprava
Znano je, da:
Konstanta vzmeti 1 (k² ) = k = 50 Nm⁻¹
Konstanta vzmeti 2 (k² ) = k = 50 Nm⁻¹
Konstanta vzmeti 3 (k³ ) = 2k = 2 (50 Nm⁻¹ ) = 100 Nm⁻¹
Masa bremena (m) = 400 gramov = 0,4 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Teža bremena (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newtonov
Vprašanje: Povečanje dolžine vzmetnega sklopa ( Δx)
Odgovor:
Izračunajte nadomestno konstanto:
Vzmet 1 (k1 ) in vzmet 2 (k2 ) sta razporejeni vzporedno. Ekvivalentna konstanta vzmeti je:
k12 = k1 + k2 = 50 + 50 = 100 N/ m
Vzmet 3 (k 3 ) in nadomestna vzmet (k 12 ) sta razporejeni zaporedno. Konstanta nadomestne vzmeti je:
1/k = 1/k 3 + 1/k 12 = 1/100 + 1/100 = 2/100
k = 100/2 = 50 N/m
Izračunajte povečanje dolžine vzmetnega sklopa z uporabo Hookejeve formule:
Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 metra = 8 cm
Pravilen odgovor je C.
Vir vprašanja:
Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo
