Mlinganyo thabiti wa majira ya kuchipua

Maswali 3 kuhusu mlinganyo thabiti wa majira ya kuchipua

1. Chemchemi katika kusimamishwa huru ina urefu wa sentimita 10. Katika ncha huru, uzito wa gramu 200 husimamishwa ili urefu wa chemchemi uwe sentimita 11. Ikiwa g = 10 m/s², nguvu ya chemchemi isiyobadilika ni nini?

Inajulikana:

Urefu wa awali wa chemchemi (y₁) = 10 cm = 0.10 m

Urefu wa mwisho wa chemchemi (y₂) = 11 cm = 0.11 m

Mabadiliko ya urefu wa chemchemi (Δy) = 0.11 – 0.10 = mita 0.01

Uzito wa mzigo (m) = gramu 200 = kilo 0.2

Uzito wa mzigo (w) = mg = (0,2)(10) = 2 Newton

SE basi: Kigezo cha majira ya kuchipua (k)

Ufumbuzi:

Fomula thabiti ya majira ya kuchipua:

F = k Δy

k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 Newtons/mita

2. Chemchemi inaweza kunyooshwa ili ipanuliwe kwa sentimita 10 kwa nishati inayowezekana ya Joule 0.5. Chemchemi thabiti ni nini?

Inajulikana:

Kuongezwa kwa urefu wa chemchemi (Δy) = 10 cm = mita 0.1

Nishati inayowezekana ya chemchemi (EP) = 0.5 Jouli

SE basi: Kigezo cha majira ya kuchipua (k)

Ufumbuzi:

Kigezo cha chemchemi huhesabiwa kwa kutumia fomula ya Nishati ya Uwezo wa Spring:

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 = Newton 100/mita

3. Chemchemi inayovutwa kwa nguvu ya 100 N huongeza urefu wake kwa sentimita 5. Hesabu kigezo cha chemchemi.

Inajulikana:

Nguvu (F) = 100 N

Ongezeko la urefu wa chemchemi (Δx) = 5 cm = 0.05 m

SE basi: Kigezo cha majira ya kuchipua (k)

Ufumbuzi:

F = k Δx

k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 Newtons/mita