胡克定律——问题与解决方案

1.下图所示为力 (F) 与伸长量 (x) 的关系图。求弹簧的劲度系数!

胡克定律例题及解答 1解决方案

胡克定律公式:

k=F/x

F =(牛顿)

k = 弹簧常数(牛顿/米)

x = 长度变化量(米)

弹簧常数:

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04

k = 500 牛顿/米

参见  波的特性——问题与解决方案

2. 确定弹簧常数。

胡克定律例题及解答 1

解决方案

弹簧常数:

k=F/x

k = 5 / 0.01 = 10 / 0.02 = 15 / 0.03 = 20 / 0.04

k = 500 牛顿/米

参见  自由落体运动——问题与解决方案

3. 弹簧 A 的初始长度为 60 cm,弹簧 B 的初始长度为 90 cm。弹簧 A 的劲度系数为 100 N/m,弹簧 B 的劲度系数为 200 N/m。弹簧 A 的长度变化量与弹簧 B 的长度变化量之比为……

已知:

弹簧 A 的常数 (k A ) = 100 N/m

弹簧 B 的常数 (kB ) = 200 N/m

弹簧 A 上的力 (F A ) = F

弹簧 B 上的力 (F B ) = F

求: Δl A : Δl B

解决方案:

胡克定律公式:

Δl = F / k

Δl = 长度变化量,F = 力,k = 常数

弹簧A的长度变化:

Δl A = F A / k A = F / 100

弹簧B的长度变化:

Δl B = F B / k B = F / 200

弹簧 A 长度变化量与弹簧 B 长度变化量的比值:

Δl A : Δl B

F/100 : F/200

1/100 : 1/200

1/1 : 1/2

2:1

参见  旋转运动——问题与解答

4. 一根原长20厘米的尼龙绳受到10牛顿的拉力,绳子长度变化了2厘米。如果绳子长度变化了6厘米,求拉力的大小。

已知:

力 (F) = 10 N

长度变化量 ( Δl ) = 2 厘米 = 0.02 米

求:当Δl = 0.06 m时,力 (F) 的大小。

解决方案:

持续的 :

k = F / Δl

k = 10 / 0.02 = 500 N/m

若Δl = 0.06 m,则力 (F) 的大小为:

F = kx

F = (500)(0.06)

F = 30牛

参见  串联和并联电容器电路——问题与解答

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  1. 胡克定律
  2. 应力、应变、杨氏模量

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