Faʻataʻitaʻiga o le tulafono a Hooke

9 Faʻataʻitaʻiga o Fesili e uiga i le Tulafono a Hooke

1. O le kalafi o le sootaga i le va o le malosi (F) ma le faateleina o le umi (x) o loo faaalia i le ata o loo i lalo. O le tumau o le tautotogo e faavae i luga o le kalafi o le…
Talanoaga
Rumus Tulafono a Hooke :
k = F / x
Fa'amatalaga:
F = malosi (o le iunite faavaomalo o Newton, faapuupuu N)
k = tumau o le tautotogo (o le iunite faavaomalo o le Newton/mita, faapuupuu N/m)
x = fa'ateleina o le umi (o le iunite fa'avaomalo o mita, fa'apu'upu'u m)
 
Fa'aauau pea o le tautotogo e faʻavae i luga o le kalafi o loʻo i luga:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

2. I luga o se fa'ata'ita'iga e fuafua ai le tumau o se punavai O faʻamaumauga na maua e pei ona i le laulau o loʻo i lalo. O le spring constant e faʻavae i luga o faʻamaumauga i le laulau o le…

Talanoaga
Fa'aauau pea o le tautotogo e faʻavae i luga o faʻamatalaga i le laulau o le:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 N/m

3. O vaipuna A ma le vaipuna B e 60 cm ma le 90 cm le umi muamua ma e tosoina i le malosi tutusa. O le tumau o le vaipuna o le A e 100 N/m ma o le tumau o le vaipuna o le B e 200 N/m. O le fua faatatau o le faateleina o le umi o le vaipuna A ma le vaipuna B e...
Talanoaga
Ua iloa e faapea:
Fa'aauau pea o le tautotogo A (k_A) = 100 N/m
Fa'aauau pea o le tautotogo B (k_B) = 200 N/m
O le malosi e tosoina ai le spring A (F_A) = F
O le malosi e tosoina ai le spring B (F_B) = F
Fesiligia: le fua faatatau o le faateleina o le umi o le vaipuna A ma le vaipuna B (x_A :x_B)
Tali:
Fua fa'atatau mo le fa'ateleina o le umi o se punavai :
x = F / k
Fa'ateleina o le umi o le tautotogo A:
x_A =F_A / k_A = F / 100
Fa'ateleina o le umi o le tautotogo B:
x_B =F_B / k_B = F / 200
Faatusatusaga o le faatupulaia o le umi o le vaipuna A ma le vaipuna B :
x_A :x_B
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Manatua: e le aofia ai le umi muamua o le punavai i le fuafuaga. o le x i le fua fa'atatau o le tulafono a Hooke o le fa'aopoopoga lea o le umi, ae le o le umi muamua.

4. O le umi muamua o se uaea e 20 cm. A tosoina i le taʻu atu 10 Newtons, e faʻateleina le uaea i le 2 cm le umi. Ina ia mafai ona faʻateleina le umi i le 6 cm, o le tele o le malosi o le feliuliuaʻi e...
Talanoaga
Ua iloa e faapea:
Malosiaga o le feliua'i (F) = 10 Newton
Fa'ateleina o le umi o le uaea (x) = 2 cm = 0,02 mita
Ua fesiligia: o le tele o le malosi o le feliua’i (F) pe afai e fa’ateleina le umi o le uaea i le 6 cm pe 0,06 mita.
Tali:
Uaea tumau :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 N/m
O le tele o le malosi o le feliua'i F pe afai e fa'ateleina le umi o le uaea i le 0,06 mita :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Newtoni

5. O le kalafi o loʻo i lalo o loʻo faʻaalia ai le sootaga i le va o le suiga o le avega (ΔF) ma le faʻateleina o le umi (ΔX), o le kalafi e faʻaalia ai le tau aupito itiiti o le elastic constant...
Talanoaga

O le fua fa'atatau o le tulafono a Hooke
k = F / Δx
Fa'amatalaga:
Δx = fa'ateleina o le umi, F = malosi, k = tumau le fa'alelei
Tumau le elasticity
k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1
k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
O le tali sa'o o le A.

6. Va'ai i le kalafi o le sootaga i le va o taʻu atu (F) i le fa'aopoopoga o le umi (ΔX)! O fea e sili ona tele le elastic constant?
Talanoaga
Tumau le elasticity
k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5
k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50
O le tali sa'o o le D.

7. O se punavai pe a tuʻuina atu i ai le 160 kalama o le malosi e faʻateleina lona umi i le 4 cm. A faʻatulaga ni punavai tutusa se tolu e pei ona faʻaalia, o le aofaʻi atoa o le faʻaopoopoga o le umi o punavai e...

A. 2 cm

B. 3 senitimita

C. 6 senitimita

D. 7 cm

E. 10 cm

Talanoaga

Ua iloa e faapea:

Fa'ateleina le umi (Δx) = 4 cm = 0,04 mita

Mamafa (m) = 160 kalama = 0,16 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s²

Mamafa (w) = mg = (0,16)(10) = 1,6 Niutoni

Na fesili atu: O le fa'ateleina o le umi atoa o le punavai (Δx) afai e faatulaga e pei o le ata

Tali:

Muamua, fuafua le tumau elastic o le spring e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono a Hooke:

k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 N/m

E tutusa ia punavai e tolu o lea e tutusa ai lo latou tumau (k), o lona uiga 40 N/m.

Fuafua le tumau o le sui:

Tautotogo 2 (k₂) ma le tautotogo 3 (k₃) ua fa'atulaga fa'atasi. O le tutusa o le spring constant e:

k₂₃ = k₂ +k₃ = 40 + 40 = 80 N/m

Tautotogo 1 (k₁) ma le punavai sui (k₂₃) ua fa'atulaga fa'asolosolo. O le tutusa o le spring constant e:

1/k = 1/k₁ + 1/k₂₃ = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80

k = 80/3

Fuafua le fa'aopoopoga o le umi atoa o le tautotogo e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o le tulafono a Hooke:

Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 mita = 6 cm

O le tali sa'o o le C.

8. E tolu punavai tutusa e tutusaFa'atulaga e pei ona fa'aalia i le ata. Afai o le tumau o le spring o le k₁ = k₂ = k₃ = 300 Nm^-1 ona oo lea i le faatulagaga o le spring se faateleina o le umi o le... (g = 10 ms^-2).

A. 0,1 mita

B. 0,2 mita

C. 0,4 mita

D. 0,5 mita

E. 0,8 mita

Talanoaga

Ua iloa e faapea:

Fa'aauau pea o le tautotogo k₁ = k₂ = k₃ = 300 Nm^-1

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 ms^-2

Mamafa o le avega (m) = 2 kg

Mamafa o le avega (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Na fesili atu: O le fa'ateleina o le umi o le fa'apotopotoga o le spring (Δx)

Tali:

Fuafua le tumau o le sui:

Tautotogo 1 (k₁) ma le tautotogo 2 (k₂) ua fa'atulaga fa'atasi. O le tutusa o le spring constant e:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 300 + 300 = 600 N/m

Tautotogo 3 (k₃) ma le punavai sui (k₁₂) ua fa'atulaga fa'asolosolo. O le tutusa o le spring constant e:

1/k = 1/k₃ + 1/k₁₂ = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600

k = 600/3 = 200 Leai / m

Fuafua le fa'aopoopoga o le umi atoa o le tautotogo e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o le tulafono a Hooke:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 mita

O le tali sa'o o le A.

9. E tolu punavai ua faatulagaina e pei ona faaalia i le ata o loo mulimuli mai. Afai o le tumau o le punavai k = 50 Nm^-1 ma o se avega e 400 kalama e tautau i luga o le fa'apotopotoga o le spring, ona fa'ateleina lea o le umi o le fa'apotopotoga o le spring e...

A. 2 cm

B. 4 senitimita

C. 8 senitimita

D. 16 cm

E. 50 cm

Talanoaga

Ua iloa e faapea:

Fa'aauau pea o le tautotogo 1 (k₁) = k = 50 Nm^-1

Fa'aauau pea o le tautotogo 2 (k₂) = k = 50 Nm^-1

Fa'aauau pea o le tautotogo 3 (k₃) = 2k = 2 (50 Nm^-1) = 100 Nm^-1

Mamafa o le avega (m) = 400 kalama = 0,4 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s²

Mamafa o le avega (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Newton

Na fesili atu: O le fa'ateleina o le umi o le fa'apotopotoga o le spring (Δx)

Tali:

Fuafua le tumau o le sui:

Tautotogo 1 (k₁) ma le tautotogo 2 (k₂) ua fa'atulaga fa'atasi. O le tutusa o le spring constant e:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 50 + 50 = 100 N/m

Tautotogo 3 (k₃) ma le punavai sui (k₁₂) ua fa'atulaga fa'asolosolo. O le tutusa o le spring constant e:

1/k = 1/k₃ + 1/k₁₂ = 1/100 + 1/100 = 2/100

k = 100/2 = 50 N/m

Fuafua le fa'aopoopoga o le umi o le fa'apotopotoga o le tautotogo e fa'aaoga ai le fua fa'atatau o le tulafono a Hooke:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 mita = 8 cm

O le tali sa'o o le C.

Punaoa o fesili:

Fesili o le Su'ega Fa'aleatunuu mo le Fisiki mo A'oga Maualuga Sinia/A'oga Maualuga Matata'ina