3 vprašanja o enačbi konstante vzmeti
1. Vzmet v prostem obešanju ima dolžino 10 cm. Na prostem koncu je obešena utež z maso 200 gramov, tako da je dolžina vzmeti 11 cm. Če je g = 10 m/s2, kakšna je konstanta sile vzmeti?
znano:
Začetna dolžina vzmeti (y1) = 10 cm = 0.10 m
Končna dolžina vzmeti (y2) = 11 cm = 0.11 m
Sprememba dolžine vzmeti (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 metra
Masa bremena (m) = 200 gramov = 0.2 kg
Teža bremena (w) = mg = (0,2)(10) = 2 Newtona
Zaželeno: Konstanta vzmeti (k)
rešitev:
Formula za konstanto vzmeti:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 Newtonov/meter
2. Vzmet lahko raztegnemo tako, da se podaljša za 10 cm s potencialno energijo 0.5 Joula. Kakšna je konstanta vzmeti?
znano:
Seštevek dolžine vzmeti (Δy) = 10 cm = 0.1 metra
Potencialna energija vzmeti (EP) = 0.5 Joula
Zaželeno: Konstanta vzmeti (k)
rešitev:
Konstanta vzmeti se izračuna po formuli za potencialno energijo vzmeti:
EP = ½ k Δy2
2 EP = k Δy2
2 (0,5) = k (0,1)2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 Newtonov/meter
3. Vzmet, ki jo vlečemo s silo 100 N, poveča svojo dolžino za 5 cm. Izračunajte konstanto vzmeti.
znano:
Sila (F) = 100 N
Povečanje dolžine vzmeti (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Zaželeno: Konstanta vzmeti (k)
rešitev:
F = k Δx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 Newtonov/meter
