హుక్ నియమం ప్రయోగ సూచనలు
ప్రయోగం యొక్క లక్ష్యాలు:
– బలానికి మరియు స్ప్రింగ్ పొడవు పెరుగుదలకు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని పరిశోధించడం
– స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాన్ని నిర్ణయించండి
పరికరాలు మరియు సామగ్రి: స్ప్రింగులు, 50 గ్రాముల బరువులు (4), ట్రైపాడ్, స్కేలు
ప్రాథమిక సిద్ధాంతం :
స్ప్రింగ్ పొడవులో పెరుగుదలకు, దానిపై పనిచేసే బలం యొక్క పరిమాణం అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని హుక్ నియమం చెబుతుంది. స్ప్రింగ్పై పనిచేసే బలం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, దాని పొడవులో పెరుగుదల కూడా అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. బలం యొక్క పరిమాణానికి, స్ప్రింగ్ పొడవులో పెరుగుదలకు మధ్య గల నిష్పత్తి ఒక స్థిరాంకం. బలం స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిస్థాపక పరిమితిని మించనప్పుడు హుక్ నియమం వర్తిస్తుంది. హుక్ నియమాన్ని రాబర్ట్ హుక్ (1635-1703) ప్రతిపాదించారు.
గణితశాస్త్రపరంగా, హూక్ నియమాన్ని k = F / Δl అనే సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తపరుస్తారు. ఇక్కడ: k = స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం, F = బలం, Δl = స్ప్రింగ్ పొడవులో పెరుగుదల.
బలానికి అంతర్జాతీయ ప్రమాణం న్యూటన్, పొడవుకు అంతర్జాతీయ ప్రమాణం మీటర్, కాబట్టి స్ప్రింగ్ స్థిరాంకానికి అంతర్జాతీయ ప్రమాణం న్యూటన్/మీటర్ (N/m).
ప్రయోగాత్మక దశలు:
1. చిత్రంలో చూపిన విధంగా ట్రైపాడ్ను అమర్చండి.
2. ఒక స్టాండ్పై స్ప్రింగ్ను వేలాడదీయండి, ఆపై స్ప్రింగ్ యొక్క దిగువ చివరకు 50 గ్రాముల బరువును జోడించండి. స్ప్రింగ్ పొడవును స్ప్రింగ్ పొడవు 1 (l o ) గా కొలవండి.
l 1 = ……… సెంటీమీటర్లు.
3. మళ్ళీ 50 గ్రాముల బరువును వేలాడదీయండి, ఆపై స్ప్రింగ్ పొడవును స్ప్రింగ్ పొడవు 2 (l 2 ) గా కొలవండి.
w = 0,5 న్యూటన్
Δl = l 2 – l 1 =………… సెంటీమీటర్లు
k = w / Δl =………… N/cm
3. మళ్ళీ 50 గ్రాముల బరువును వేలాడదీయండి, ఆపై స్ప్రింగ్ పొడవును స్ప్రింగ్ పొడవు 3 (l 3 ) గా కొలవండి.
w = 0,5 + 0,5 = 1 న్యూటన్
Δl = l 3 – l 1 = ………… సెంటీమీటర్లు
k = w / Δl =………… N/cm
4. మళ్ళీ 50 గ్రాముల బరువును వేలాడదీయండి, ఆపై స్ప్రింగ్ పొడవును స్ప్రింగ్ పొడవు 4 (l 4 ) గా కొలవండి.
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 న్యూటన్లు
Δl = l 4 – l 1 = ………… సెంటీమీటర్లు
k = w / Δl =………… N/cm
డేటా మరియు డేటా విశ్లేషణ:
మునుపటి ప్రయోగ ఫలితాల ఆధారంగా మూడు స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాలు ఉన్నాయి. సగటు స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
గురుత్వాకర్షణ (w) మరియు స్ప్రింగ్ పొడవులో పెరుగుదల (Δl) మధ్య సంబంధం యొక్క గ్రాఫ్ను గీయండి.
చర్చ :
– బలానికి మరియు స్ప్రింగ్ పొడవు పెరుగుదలకు మధ్య సంబంధం ఏమిటి? బలం ఎక్కువగా ఉంటే, స్ప్రింగ్ పొడవు పెరుగుదల అధికంగా ఉంటుందా, స్థిరంగా ఉంటుందా, లేదా తక్కువగా ఉంటుందా?
– స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాలు సమానంగా ఉన్నాయా? లేకపోతే, ఎందుకు?
– ప్రయోగం ద్వారా పొందిన సగటు స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం ఎంత?
ముగింపు :
మీ ముగింపును తెలియజేయండి.
