Hookejev zakonski poskus

Navodila za Hookejev zakon

Cilji poskusa:

– Raziskovanje razmerja med silo in povečanjem dolžine vzmeti
– Določite konstanto vzmeti

Orodja in materiali: Vzmet, 50-gramska obremenitev (4), stativ, ravnilo

Osnovna teorija:

Hookejev zakon pravi, da je velikost sile premo sorazmerna s povečanjem dolžine vzmeti. Večja kot je sila, ki deluje na vzmet, večje je povečanje dolžine vzmeti. Razmerje med velikostjo sile in povečanjem dolžine vzmeti je konstantno. Hookov zakon velja, ko sila ne preseže meje elastičnosti vzmeti. Hookov zakon je predlagal Robert Hooke (1635–1703).

Matematično se Hookejev zakon izrazi z enačbo: k = F / Δl. Kjer je: k = konstanta vzmeti, F = sila, Δl = povečanje dolžine vzmeti.

Mednarodna enota za silo je Newton, mednarodna enota za dolžino pa meter, zato je mednarodna enota za konstanto vzmeti Newton/meter (N/m).

Eksperimentalni koraki:

1. Sestavite stojalo, kot je prikazano na sliki.

2. Vzmet obesite na stojalo in nato na spodnji konec vzmeti pritrdite 50-gramsko utež. Dolžino vzmeti izmerite kot dolžino vzmeti 1 (l_o).

l₁ = ……… Centimetrov.

3. Ponovno obesite 50-gramsko obremenitev in nato izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 2 (l₂).

w = 0,5 Newtona

Δl = l₂ - l₁ =………… Centimetrov

k = w / Δl =………… N/cm

3. Ponovno obesite 50-gramsko obremenitev in nato izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 3 (l₃).

w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton

Δl = l₃ - l₁ = ………… Centimeter

k = w / Δl =………… N/cm

4. Ponovno obesite 50-gramsko obremenitev in nato izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 4 (l₄).

w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newtona

Δl = l₄ - l₁ = ………… Centimeter

k = w / Δl =………… N/cm

Podatki in analiza podatkov:

Na podlagi rezultatov prejšnjega poskusa obstajajo tri konstante vzmeti. Izračunajte povprečno konstanto vzmeti:

k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm

Narišite graf razmerja med gravitacijo (w) in povečanjem dolžine vzmeti (Δl).

Razprava:

– Kakšno je razmerje med silo in povečanjem dolžine vzmeti? Če je sila večja, ali bo povečanje dolžine vzmeti večje, konstantno ali manjše?

– Ali so konstante vzmeti enake? Če ne, zakaj?

– Kakšna je povprečna konstanta vzmeti, pridobljena s poskusom?

Zaključek:

Navedite svoj sklep.