స్ప్రింగ్ స్థిరాంక సమీకరణం గురించి 3 ప్రశ్నలు
1. స్వేచ్ఛగా వేలాడుతున్న ఒక స్ప్రింగ్ పొడవు 10 సెం.మీ. దాని స్వేచ్ఛా చివరన, స్ప్రింగ్ పొడవు 11 సెం.మీ. అయ్యేలా 200 గ్రాముల బరువును వేలాడదీశారు. g = 10 మీ/సె² అయితే , స్ప్రింగ్ బల స్థిరాంకం ఎంత?
తెలిసిన:
స్ప్రింగ్ యొక్క ప్రారంభ పొడవు (y 1 ) = 10 సెం.మీ = 0.10 మీ
స్ప్రింగ్ యొక్క తుది పొడవు (y 2 ) = 11 సెం.మీ = 0.11 మీ
స్ప్రింగ్ పొడవు మార్పు (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 మీటర్లు
లోడ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి (m) = 200 గ్రాములు = 0.2 కిలోగ్రాములు
లోడ్ బరువు (w) = mg = (0,2)(10) = 2 న్యూటన్లు
కావలసినది: స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం (k)
పరిష్కారం:
స్ప్రింగ్ స్థిరాంక సూత్రం:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 న్యూటన్లు/మీటర్
2. ఒక స్ప్రింగ్ను 0.5 జౌల్ స్థితిశక్తితో 10 సెం.మీ. మేర సాగదీయవచ్చు. దాని స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం ఎంత?
తెలిసిన:
స్ప్రింగ్ పొడవును జోడించడం (Δy) = 10 సెం.మీ = 0.1 మీటర్
స్ప్రింగ్ పొటెన్షియల్ ఎనర్జీ (EP) = 0.5 జౌల్స్
కావలసినది: స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం (k)
పరిష్కారం:
స్ప్రింగ్ పొటెన్షియల్ ఎనర్జీ ఫార్ములాను ఉపయోగించి స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాన్ని లెక్కిస్తారు:
EP = ½ k Δy 2
2 EP = k Δy 2
2 (0,5) = k (0,1) 2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 న్యూటన్లు/మీటర్
3. 100 N బలంతో లాగినప్పుడు ఒక స్ప్రింగ్ పొడవు 5 సెం.మీ. పెరుగుతుంది. స్ప్రింగ్ స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి.
తెలిసిన:
బలం (F) = 100 N
స్ప్రింగ్ పొడవులో పెరుగుదల (Δx) = 5 సెం.మీ = 0.05 మీ
కావలసినది: స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం (k)
పరిష్కారం:
F = k Δx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 న్యూటన్లు/మీటర్
