Batas ni Hooke

Kung iuunat mo ang isang goma o gulong na goma sa isang tiyak na punto, ito ay mag-uunat. Pagkatapos mong bitawan ang tensyon, ang goma ay babalik sa orihinal nitong haba. Gayundin, kapag iniunat mo ang isang spring, ito ay mag-uunat. Pagkatapos mong bitawan ito, ito ay babalik sa orihinal nitong haba. Ang isang spring o goma ay mag-uunat kapag iniunat at babalik sa orihinal nitong haba pagkatapos matanggal ang tensyon dahil ito ay elastiko. Ang elastiko ay ang kakayahan ng isang bagay na bumalik sa orihinal nitong hugis kapag ang puwersang inilapat dito ay inalis.

Natikman mo na ba ang chewing gum? Kung hihilahin mo ang chewing gum gamit ang dalawang kamay, hahaba ito. Pagkatapos mong bitawan ang paghila, mananatiling pareho ang hugis ng chewing gum, o hindi na babalik sa orihinal nitong anyo ang haba nito. Ganito rin sa plasticine, clay, atbp. Ang mga bagay tulad ng chewing gum, plasticine, at clay ay tinatawag na mga plastik na bagay. Ang mga elastic na bagay tulad ng mga spring ay maaari ring maging plastik kung hihilahin nang may malakas na puwersa at lalampas sa kanilang elastic limit.

Kung ang spring ay hihilahin pakanan, ito ay mag-uunat at lalago ang haba (Larawan 1). Kung ang tensile force ay hindi masyadong malaki, matutuklasan na ang pagtaas ng haba ng spring ay proporsyonal sa magnitude ng tensile force (F). Sa madaling salita, mas malaki ang tensile force, mas malaki ang pagtaas ng haba ng spring. Ang ratio ng magnitude ng tensile force (F) sa pagtaas ng haba ng spring ay isang constant value.

Ang proporsyon sa pagitan ng puwersa (F) at ng pagtaas ng haba ng spring ay pare-pareho, na ipinapahiwatig ng parehong slope ng graph (pigura 2).

Ang k ay ang spring constant o coefficient of elasticity ng spring o isang sukatan ng flexibility ng spring. Ang ugnayang ito ay unang naobserbahan ni Robert Hooke (1635 – 1703) noong 1678, kaya naman ito ay kilala bilang batas ni Hooke.

Kung ang magnitude ng puwersang inilapat sa isang spring ay lumampas sa elastic limit ng spring, pagkatapos maalis ang puwersa, ang haba ng spring ay hindi babalik sa orihinal nitong haba. Ang batas ni Hooke ay nalalapat lamang hanggang sa elastic limit . Ang elastic limit ng isang spring ay ang pinakamataas na puwersa na maaaring ilapat sa isang spring bago permanenteng mag-deform ang spring at ang haba ng spring ay hindi na makakabalik sa orihinal nitong haba. Kung ang magnitude ng puwersa ay patuloy na tataas, ang spring ay masisira.

Halimbawa ng mga problema

1. Mga Tanong sa Pambansang Pagsusulit 2018

Isang palaso ang ikinabit sa tali ng pana, pagkatapos ay hinihila pabalik gamit ang puwersang 20 N upang ang tali ng pana ay umabot sa layong 20 cm. Hindi pinapansin ang alitan sa hangin, ang masa ng palaso ay 250 gramo, kaya ang bilis ng palaso kapag ito ay pinaputok mula sa pana ay…

Pagtalakay

Ito ay kilala:

Puwersa (F) = 20 N

Pagtaas ng haba ( s) = 20 cm = 0,2 m

Masa ng palaso (m) = 250 gramo = 0,25 kg

Paunang bilis (v o ) = 0 m/s

Tinanong: Ang bilis ng palaso kapag ito ay pinana mula sa pana

Sagot:

Trabaho (W) = pagbabago sa kinetikong enerhiya ( ΔEK)

W = Fs = (20)(0,2) = 4

EK = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 m (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2

W = ΔEK

Fs = 1/2 m ( vt 2 )

4 = 0,125 vt 2

4/0,125 = vt 2

vt 2 = 32

vt = √32

vt = √ ( 16)(2)

vt = 4√2 m/ s

Mag-iwan ng komento