Spyruoklės standumo skaičiuoklė (Huko dėsnis)

Įveskite savo reikšmes. Atsakymas ir visas sprendimas atsinaujina jums rašant.

Rezultatas

Spyruoklės standumas k2500 N/m
Sukaupta tamprumo energija0,5 J
Spyruoklės standumas k2,5 N/mm

Raskite spyruoklės standumą k trimis būdais: pagal jėgą ir jos sukeltą pailgėjimą (Huko dėsnis), pagal kelias nuosekliai ar lygiagrečiai sujungtas spyruokles arba pagal masę ir jos svyravimo periodą. Pagal Huko dėsnį skaičiuoklė taip pat pateikia spyruoklėje sukauptą tamprumo energiją.

Sprendimas žingsnis po žingsnio

Huko dėsnis

x = 20 mm = 0,02 m
k = F/x = 50/0,02 = 2500 N/m

Tamprumo energija

E = ½·k·x² = ½·2500·0,02² = 0,5 J
= ½·F·x = 0,5 J

Pagrindinės formulės

Svarelis ant spyruoklės
T = 2π·√(m/k)
Kampinis dažnis
ω = √(k/m) = 2π/T
Energija
E = ½·k·A²

Kaip apskaičiuoti spyruoklės standumą

  1. Huko dėsnis: k = F/x, kai pailgėjimas x išreikštas metrais, kad k būtų N/m.
  2. Lygiagrečiai sujungtos spyruoklės dalijasi apkrovą: k = k₁ + k₂ + ….
  3. Nuosekliai sujungtos spyruoklės perima tą pačią jėgą: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + ….
  4. Iš svyravimo: T = 2π√(m/k), taigi k = 4π²m/T².
  5. Sukaupta energija: E = ½·k·x² = ½·F·x.

Klausimai ir atsakymai

Kodėl nuosekliai sujungtos spyruoklės duoda mažesnį k?

Kiekviena spyruoklė perima visą jėgą ir ištįsta savo dydžiu, todėl bendras pailgėjimas esant tai pačiai jėgai didesnis. Dvi vienodos nuosekliai sujungtos spyruoklės turi perpus mažesnį standumą nei viena.

Ar energija F·x, ar ½·F·x?

½·F·x. Spyruoklei tįstant jėga auga nuo nulio iki F, todėl atliktas darbas yra plotas po tiese: pusė F, padauginto iš x.

Ar Huko dėsnis galioja visada?

Tik tamprumo ribose. Už jų spyruoklė deformuojasi pastoviai ir jėga nebėra proporcinga pailgėjimui.

Ar sunkio jėga keičia ant spyruoklės pakabintos masės periodą?

Ne. Sunkio jėga tik pastumia pusiausvyros padėtį; periodas T = 2π√(m/k) vienodas vertikaliai ir horizontaliai spyruoklei.

Pasipraktikuokite patys

Spyruoklės ir švytuoklės: uždaviniai su sprendimais žingsnis po žingsnioKaip spręsti uždavinius tema Spyruoklės ir švytuoklėsUžduočių lapas tema Spyruoklės ir švytuoklės su atsakymais

Praktikuoti temą Spyruoklės ir švytuoklės

Skaičiuoklė pateikia atsakymą. Per egzaminą jums reikia metodo: praktikuokite jį su naujais uždaviniais, užuominomis ir sprendimais.

Praktikuokitės nemokamai: Spyruoklės ir švytuoklėsPraktikuokitės dabar: Spyruoklės ir švytuoklėsIšspręsti pavyzdžiai
</> Įterpti

Nemokamai dėstytojams ir mokykloms: įklijuokite šį kodą į kurso puslapį, LMS ar svetainę. Studentai gali naudotis skaičiuotuvu ir jo sprendimu žingsnis po žingsnio be paskyros.

Daugiau skaičiuoklių

Kinematikos skaičiuoklė (SUVAT)Įcentrinės jėgos skaičiuoklėSusidūrimų ir judesio kiekio skaičiuoklėKulono dėsnio skaičiuoklėŠvytuoklės ir spyruoklės periodo skaičiuoklėLaisvojo kritimo skaičiuoklė (laikas, aukštis ir smūgio greitis)Inžinerinių vienetų keitiklisMagnetinio lauko skaičiuoklė (laidas, vija, solenoidas ir toroidas)Pagreičio skaičiuoklė (ir vidutinio greičio)