Awọn orisun omi ni jara ati ni afiwe - awọn iṣoro ati awọn ojutu

Awọn orisun omi ni jara ati ni afiwe - awọn iṣoro ati awọn solusan

1. Ohun kan ti o ni gram 160 so mọ opin kan ti orisun omi kan ati iyipada ni gigun orisun omi jẹ 4 cm. Kini iyipada ni gigun mẹta awọn orisun omi ti a sopọ ni jara ati ni afiwe, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀?

A mọ̀:

Ìyípadà ní gígùn ìrúwé kan (Δx) = 4 cm = 0.04 m Awọn orisun omi ni jara ati ni afiwe - awọn iṣoro ati awọn ojutu 1

ibi (m) = 160 giramu = 0.16 kg

Isare nitori walẹ (g) = 10 m/s²

àdánù (w) = mg = (0.16)(10) = 1.6 Newtons

A fẹ́: Àyípadà ní gígùn àwọn orísun omi mẹ́ta (Δx)

Ojutu:

Ìdọ́gba ti Hooke ká ofin :

k = w / Δx = 1.6 / 0.04 = 40 N/m

Àwọn orísun mẹ́ta náà ní ìdúró kan náà, k = 40 N/m.

Pinnu iye deedee:

Ìgbà ìrúwé 2 (k)₂) àti ìgbà ìrúwé 3 (k₃) ti a so pọ ni afiwera. Iduro deedee:

k₂₃ = k₂ +k₃ = 40 + 40 = 80 N/m

Ìgbà ìrúwé 1 (k)₁) àti ìgbà ìrúwé 23 (k₂₃) ni a so pọ ni jara. Awọn iduroṣinṣin to dọgba:

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

k = 80/3

Pinnu iyipada ni gigun awọn orisun omi mẹta:

Δx = w / k = 1.6: 80/3 = (1.6)(3/80) = 4.8 / 80 = 0.06 m = 6 cm

2. Awọn orisun omi mẹta pẹlu iduroṣinṣin kanna ti a so pọ ni jara ati ni afiwera, àti ohun kan tí ó tó 2-kg tí a so mọ́ ní ìpẹ̀kun kan ti orísun omi, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀. Ìdúró ìgbà ìrúwé jẹ́ k₁= k₂ = k₃= 300 N/m. Kí ni ìyípadà nínú gígùn àwọn orísun mẹ́ta náà. Ìyára tí ó jẹ́ nítorí agbára òòfà jẹ́ g = 10 ms^-2.

A mọ̀:

Igbagbogbo orisun omi k₁= k₂ = k₃= 300 Nm^-1

Ìyára nítorí òòfà (g) = 10 ms^-2

Ìwọ̀n ohun kan (m) = 2 kg

Ìwúwo ohun kan (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtons

Wo tun Òfin Kirchhoff - Àwọn ìṣòro àti ìtọ́sọ́nà

A fẹ́: Àyípadà ní gígùn àwọn orísun mẹ́ta (Δx)

Ojutu:

Pinnu iye deedee:

Ìgbà ìrúwé 1 (k)₁) àti ìgbà ìrúwé 2 (k₂) ni a so pọ ni afiwera. Awọn iduroṣinṣin to dọgba:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 300 + 300 = 600 N/m

Ìgbà ìrúwé 3 (k)₃) àti ìgbà ìrúwé 12 (k₁₂) ni a so pọ ni jara. Awọn iduroṣinṣin to dọgba:

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

k = 600/3 = 200 N/m

Pinnu iyipada ni gigun awọn orisun omi mẹta naa:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0.1 m

3. A so awọn orisun omi mẹta pọ ni lẹsẹsẹ ati ni afiwe, gẹgẹ bi a ti fihan ninu aworan ni isalẹ. Ti orisun omi ko ni ibamu k = 50 Nm^-1 àti ìwọ̀n 400 giramu tí a so mọ́ ìpẹ̀kun kan ti orísun omi kan. Kí ni ìyípadà nínú gígùn àwọn orísun omi mẹ́ta náà?

A mọ̀:

Àìyípadà ìgbà ìrúwé 1 (k)₁) = k = 50 Nm^-1

Àìyípadà ìgbà ìrúwé 2 (k)₂) = k = 50 Nm^-1

Àìyípadà ìgbà ìrúwé 3 (k)₃) = 2k = 2 (50 Nm)^-1) = 100 Nm^-1

Ìwọ̀n ohun kan (m) = 400 giramu = 0.4 kg

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s²

Ìwúwo ohun kan (w) = mg = (0.4)(10) = 4 Newtons

A fẹ́: Ìyípadà ní gígùn (Δx)

Ojutu:

Pinnu iye deedee:

Ìgbà ìrúwé 1 (k)₁) àti ìgbà ìrúwé 2 (k₂) ni a so pọ ni afiwera. Awọn iduroṣinṣin to dọgba:

k₁₂ = k₁ +k₂ = 50 + 50 = 100 N/m

Ìgbà ìrúwé 3 (k)₃) àti ìgbà ìrúwé 12 (k₁₂) ni a so pọ ni jara. Awọn iduroṣinṣin to dọgba:

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

k = 100/2 = 50 N/m

Pinnu iyipada ni gigun awọn orisun omi mẹta naa:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0.08 m = 8 cm

Báwo ni pípapọ̀ àwọn orísun omi ní ìtẹ̀léra ṣe ní ipa lórí gbogbo ìdúró orísun omi?
- dahun: Nígbà tí a bá so àwọn ìsun omi pọ̀ ní ìtẹ̀léra, gbogbo ìsun omi náà yóò dínkù. Ìyípadà ìsun omi tó dọ́gba ni àròpọ̀ ìyípadà ìsun omi kọ̀ọ̀kan: 1/k $= 1/ k ^{1} + 1/ k ^{2}$ .
Báwo ni gbogbo ìgbà tí a bá ń so àwọn orísun pọ̀ ní ìfẹ̀sẹ̀tẹ̀léra?
- dahun: Pípọ̀ àwọn ìsun omi ní ìpele kan náà yóò mú kí ìsun omi gbogbogbòò jẹ́ àròpọ̀ àwọn ìsun omi kọ̀ọ̀kan: k $= k_{1} + k_{2}$ .

Tí a bá to àwọn orísun omi méjì tó jọra ní ìtẹ̀léra, báwo ni àpapọ̀ orísun omi ṣe lè jọ orísun omi tó dúró fún orísun omi kọ̀ọ̀kan?
- dahun: Àpapọ̀ ìṣọ̀kan ìrún omi yóò jẹ́ ìdajì ìṣọ̀kan ìrún omi ti ọ̀kan lára àwọn ìrún omi kọ̀ọ̀kan.

Kí ló máa ń ṣẹlẹ̀ sí ìfàsẹ́yìn tàbí ìfúnpọ̀ àwọn orísun omi ní ìtẹ̀léra nígbà tí a bá lo agbára kan?
- dahun: Fún àwọn ìsun omi nínú ìtẹ̀léra, agbára kan náà ló máa ń mú kí ìsun omi kọ̀ọ̀kan gùn tàbí kí ó fún pọ̀, ṣùgbọ́n ìtẹ̀síwájú gbogbo (tàbí ìfúnpọ̀) ni àròpọ̀ àwọn ìfúnpọ̀ omi (tàbí ìfúnpọ̀) ti àwọn ìsun omi kọ̀ọ̀kan.

Tí a bá fi agbára sí orísun omi ní ìfẹ̀sẹ̀tẹ̀léra, báwo ni a ṣe ń pín agbára náà?
- dahun: Fún àwọn ìsun omi ní ìfẹ̀sẹ̀tẹ̀léra, agbára náà ni a pín láàárín àwọn ìsun omi ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìdúró omi wọn. Àwọn ìsun omi tí ó ní ìdúró omi gíga yóò ní ìpín púpọ̀ nínú agbára náà ju àwọn tí ó ní ìdúró omi kékeré lọ.
Kí ló dé tí a fi lè ka àwọn ìsun omi nínú ìtẹ̀léra sí ìsun omi kan ṣoṣo tí ó gùn jù?
- dahun: Àwọn ìsun omi ní ìtẹ̀léra ní ipa àpapọ̀ tó dọ́gba pẹ̀lú títún ìsun omi kan ṣoṣo tó gùn. Àwọn ìfàsẹ́yìn tàbí ìfúnpọ̀ àwọn ìsun omi kọ̀ọ̀kan ń pọ̀ sí i, gẹ́gẹ́ bí wọ́n ṣe máa ń rí ní ìsun omi kan ṣoṣo tó gùn sí i.

Báwo ni agbára tó ṣeé ṣe tí a kó pamọ́ sínú àwọn orísun omi ní ìtẹ̀léra ṣe jọra sí èyí tó wà nínú àwọn orísun omi ní ìtẹ̀léra fún agbára kan náà tí a lò?
- dahun: Àwọn ìsun omi ní ìpele-ìpele ń kó agbára púpọ̀ pamọ́ ju àwọn ìsun omi ní ìpele-ìpele fún agbára kan náà tí a lò nítorí wọ́n ń gba ìfàsẹ́yìn tàbí ìfúnpọ̀ tí ó pọ̀ jù.
Tí ọ̀kan lára àwọn ìsun omi tó wà nínú ìṣètò tó jọra bá bàjẹ́ tàbí tí kò bá ṣiṣẹ́ dáadáa, kí ló máa ṣẹlẹ̀ sí gbogbo ìwà ètò náà?
- dahun: Tí ìrúwé kan bá bàjẹ́ ní ìṣètò kan náà, ìrúwé tó kù yóò ṣì ṣiṣẹ́. Síbẹ̀síbẹ̀, gbogbo ìrúwé ìrúwé ti ètò náà yóò dínkù, ètò náà kò sì ní lè lo agbára ìtúnṣe tó pọ̀ bíi ti tẹ́lẹ̀.

Kí ló dé tí àwọn ìsun omi ní ìtẹ̀léra fi jẹ́ pé wọ́n lè fa àwọn ìyípadà tó tóbi ju àwọn tó wà ní ìtẹ̀léra lọ fún agbára kan náà?
- dahun: Fún àwọn orísun omi ní ìtẹ̀léra, agbára kan náà ló ń ṣiṣẹ́ lórí orísun omi kọ̀ọ̀kan, èyí tó ń mú kí ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn gùn tàbí kí wọ́n fún pọ̀. Àpapọ̀ ìyípadà ni àròpọ̀ àwọn ìyípadà kọ̀ọ̀kan. Ní ìtẹ̀léra, agbára náà ń pín láàárín àwọn orísun omi, nítorí náà, ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn ń ní ìrírí agbára tó dínkù, èyí tó ń yọrí sí àwọn ìyípadà kọ̀ọ̀kan.
Nínú àwọn ohun èlò tó wúlò, kí ló dé tí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ fi lè yàn láti lo àwọn ìsun omi ní ìpele kan náà dípò kí wọ́n lo ní ìpele kan náà?

dahun: Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ lè yan àwọn ìsun omi ní ìfẹ̀sẹ̀tẹ̀ láti ṣe àṣeyọrí ìdúró omi tó ga jùlọ, èyí tó máa mú kí ìwà líle pọ̀ sí i. Ètò yìí tún lè fúnni ní ìdúró omi; tí ìdúró omi kan bá kùnà, ètò náà yóò máa ṣiṣẹ́ nìṣó, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìdúró omi náà dínkù.