Navodila za Hookejev zakon
Cilji poskusa:
– Raziskovanje razmerja med silo in povečanjem dolžine vzmeti
– Določite konstanto vzmeti
Orodja in materiali: Vzmeti, 50-gramske uteži (4), stativ, ravnilo
Osnovna teorija:
Hookov 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 konstanta. Hookov zakon velja, ko sila ne presega 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. Izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 1 (l o ).
l 1 = ……… Centimetrov.
3. Ponovno obesite 50-gramsko breme, nato pa izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 2 (l 2 ).
w = 0,5 Newtona
Δl = l2 – l1 = ………… Centimetrov
k = w / Δl =………… N/cm
3. Ponovno obesite 50-gramsko breme, nato pa izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 3 (l 3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l 3 – l 1 = ………… Centimetrov
k = w / Δl =………… N/cm
4. Ponovno obesite 50-gramsko breme, nato pa izmerite dolžino vzmeti kot dolžino vzmeti 4 (l 4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newtona
Δl = l 4 – l 1 = ………… Centimetrov
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.
