胡克定律:计算弹簧常数gydF4y2Ba

F = kxgydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaFgydF4y2Ba在春天的力是牛顿(N),gydF4y2Ba

kgydF4y2Ba弹簧常数,在牛顿每米(N / m),gydF4y2Ba

和gydF4y2BaxgydF4y2Ba是弹簧的位移的平衡位置。gydF4y2Ba

弹簧常数,gydF4y2BakgydF4y2Ba代表春天是僵硬的。硬(更难以伸展)弹簧有更高的弹簧常数。物体的位移距离测量,描述这一变化正常,或平衡位置。gydF4y2Ba

问题gydF4y2Ba

利用胡克定律计算弹簧常数。gydF4y2Ba

你认为哪个春天将有最大的弹簧常数?最小的弹簧常数?为什么?gydF4y2Ba

材料gydF4y2Ba

• 规模(措施克或公斤)gydF4y2Ba
• 统治者(测量厘米)gydF4y2Ba
• 不同螺旋弹簧gydF4y2Ba
• 小重量gydF4y2Ba
• 木板材gydF4y2Ba
• 表或工作台面gydF4y2Ba
• 书,或者其他可叠起堆放的对象gydF4y2Ba

过程gydF4y2Ba

1. 在成人的帮助下,解决每年春天的一端到一边的木板材。一定要留几英寸之间的春天。gydF4y2Ba为什么春天的一端是固定的吗?gydF4y2Ba
2. 安排一些书放在两个堆栈的表或工作台面,木质板材的长度。gydF4y2Ba
3. 地方栈上的木制板弹簧垂下来。确保之间仍有一些房间的底部弹簧和桌子。gydF4y2Ba
4. 用厘米尺子的测量gydF4y2Ba平衡位置gydF4y2Ba每年春天。gydF4y2Ba
5. 权衡小体重公斤的规模和质量记录。gydF4y2Ba为什么大众在公斤吗?gydF4y2Ba
6. 把体重每年春天一次,并使用尺子测量gydF4y2Ba位移gydF4y2Ba。gydF4y2Ba一个简单的方法就是测量弹簧的长度,然后减去平衡长度。gydF4y2Ba
7. 计算引力质量施加于春天。gydF4y2Ba

FgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba=毫克gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaFgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba是重力,在牛顿,m是体重的质量,在公斤,和g是地球的引力常数,等于9.81 m / sgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

设置重力(gydF4y2BaFgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)等于弹簧施加的力(gydF4y2BaF)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba为什么你能让这两个变量等价?gydF4y2Ba利用胡克定律来计算弹簧常数,gydF4y2BakgydF4y2Ba,对于每一个春天。gydF4y2Ba

结果:gydF4y2Ba

弹簧弹簧常数较大与较小的位移要小于弹簧弹簧常数相同的质量。gydF4y2Ba

为什么?gydF4y2Ba

胡克定律表示gydF4y2Ba线性弹性gydF4y2Ba变形。弹性意味着春天将返回其原始形式一旦外力(质量)。线性描述力和位移之间的关系。弹簧常数是一个常数(它是春天本身的属性),显示的关系是线性的。gydF4y2Ba

当然,胡克定律只有弹性材料时仍是如此。如果春天是永久变形(通过破碎或过度伸长),它将不再返回到原来位置。如果你曾经玩过一个时髦和偶然拉伸过大或弯曲的形状,你会知道它的表现不像它应该。gydF4y2Ba

胡克定律的正常工作,方程的部分必须在正确的单位。没有一致的单位,方程是没有意义的。gydF4y2Ba

你可以设置重力施加通过弹簧的质量等于由弹簧力由于牛顿第三运动定律,即部队都是成对的。每一个力都有一个大小相等,方向相反的力量。gydF4y2Ba