Care este rigiditatea arcului?
Ai învățat fizica bine la școală? Cunoașteți legile fizice de bază și puteați doar să calculați, de exemplu, rigiditatea primăverii? Să începem cu cunoștințe teoretice. Rigiditatea arcului este coeficientul care leagă alungirea corpului elastic și forța elastică care rezultă din această alungire. Rigiditatea arcului se numește și coeficientul de elasticitate sau coeficientul Hooke, deoarece rigiditatea arcului se referă în mod specific la legea lui Hooke. Care este forța elastică menționată în această lege? Forța elasticității este forța care apare atunci când corpul se deformează și contracarează această deformare.
Metoda matematică
Cum se determină rigiditatea arcului sau,terminologia științei, cum ar fi fizica, coeficientul de rigiditate a primăverii? Pentru a face acest lucru, trebuie să știți o formulă simplă, conform căreia se calculează rigiditatea arcului. Această formulă, sau mai exact legea lui Hooke, arată astfel: F = | kx |, unde k este elasticitatea arcului, x este extensia arcului sau, așa cum se mai numește, valoarea deformării arcului. Și valoarea indicată de litera F, respectiv forța elastică pe care o calculam. Pentru a afla care este rigiditatea arcului, este necesar să se măsoare celelalte două cantități indicate în formula folosind legile matematice standard. Apoi, rezolvați pur și simplu o ecuație cu una necunoscută.
Metodă experimentată
Pentru a înțelege cum se găsește rigiditatea arcului șimai exact, pentru a determina coeficientul rigidității arcului prin experiență, trebuie efectuate următoarele manipulări. Trebuie să deformați corpul prin aplicarea unei forțe asupra acestuia. Cel mai simplu tip de deformare este compresia sau întinderea. Coeficientul de rigiditate arată exact ce forță este necesar să se aplice corpului pentru a se deforma elastic în lungimea unității. Acum vorbim despre deformarea elastică, atunci când corpul își ia forma inițială după efectul asupra ei. Pentru a realiza acest experiment vizual, veți avea nevoie de următoarele lucruri:
- Calculator,
- stilou,
- notebook-uri,
- primăvară,
- line,
- încărcare.
Deci, un capăt al arcului este fixat vertical șilăsați pe locul al doilea liber. Măsurați lungimea arcului și scrieți rezultatul într-un notebook (aceasta va fi valoarea lui x1). Suspendați o încărcătură cântărind 100 de grame la capătul liber al arcului și măsurați din nou lungimea arcului, notați valoarea (x2). Calculați alungirea absolută a arcului (diferența dintre valorile x1 și x2). Pentru compresiuni și întinderi mici, forța elastică este proporțională cu deformarea. Aici aplicăm deja Legea lui Hooke, conform căreia Fupr = | kx |, unde k este coeficientul de rigiditate. Pentru a găsi coeficientul de rigiditate de care avem nevoie, trebuie să împărțim forța de tracțiune prin extensia arcului. Forța de tracțiune se găsește după cum urmează: Fupr = - N = -mg. Rezultă că mg = kx. Astfel, k = mg / x. Apoi totul este simplu: înlocuiți valorile pe care le cunoașteți în formulă și aflați care este rigiditatea izvorului.
