Hooke 's Law 공부 : 공식, 소리, 질문의 예 및 토론
훅의 법칙 소리
신축성이있는 훅 법칙은 동일합니다관련. 기본적으로 후크의 법칙은 물체의 탄성을 논의하는 법이기 때문입니다. 기억해야 할 것은 모든 탄성 물체가 고무로 만들어지는 것은 아닙니다. 특정 특성을 충족하는 모든 물체를 이미 탄성 물체라고 부를 수 있기 때문입니다. 훅 법칙의 소리는 다음과 같습니다.
"스프링에 가해지는 인장력이 재료의 탄성 한계를 초과하지 않으면, 스프링 길이의 증가는 인장력에 정비례하거나 비례합니다."
이름에서 알 수 있듯이, 고리 법은Robert Hooke라는 사람. Hooke가 탄성 물체, 스프링 및 기타 물체에 작용하는 힘을 연구하여 물체가 원래 크기로 돌아갈 수 있고 탄성 한계를 초과하지 않는 경우. 따라서 훅 법칙이 탄성 특성을 가진 물체에 적용 할 수있는 최대 힘을 논의하는 법이라면 결론을 내릴 수 있습니다.
실험으로 자주 사용되는 두 가지 개체탄성 법과 훅법은 껌과 고무 밴드입니다. 고무줄을 잡아 당기면 원래 모양으로 돌아갈 수 있습니다. 잇몸을 길게 늘리면 원래 모양으로 돌아올 수 없습니다. 고무가 탄성이고 껌이 플라스틱이기 때문입니다.
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훅의 법칙
어디에 :
- F = 힘 (N)
- K = 스프링 상수 (N / m)
- Δx = 스프링 길이 증가 (m)
스프링 전위 에너지는 다음과 같이 공식화됩니다. ep = ½ k Δx2
어디에 :
- Ep = 스프링 전위 에너지 (J)
- K = 스프링 상수 (N / m)
- Δx = 스프링 길이 증가 (m)
설명은 다음과 같습니다.
스프링 시리즈 회로
2 개 이상의 스프링이 직렬로 배열 된 경우 스프링의 상수 값은 다음 방정식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 1 / kp = 1 / k1 + 1 / k2 +. . .
병렬 스프링 회로
2 개 이상의 스프링이 병렬로 배열 된 경우 스프링의 상수 값은 다음 방정식을 사용하여 계산할 수 있습니다. kp = k1 + k2 +. . .
봄 잠재력 에너지
잠재적 에너지가 의미하는 것은스프링은 스프링의 탄성으로 인해 스프링에 저장된 에너지입니다. 그리고 잠재적 인 스프링 에너지의 양은 스프링을 늘리고 압축하기 위해 스프링에 가해지는 외력의 양에 달려 있습니다.
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Hooke의 법칙의 적용
1. 스프링 특성을 가진 스윙
도구 인 베이비 스윙을 본 적이 있습니까스프링으로 만든 스윙 어? 스프링은 스프링 특성을 가지므로 스프링 스윙을 당기거나 다른 방향으로 돌리면 원래 모양으로 돌아갑니다. 스프링 스윙의 훅크 법이 부패하기 어려운 탄성 때문에 매우 강하다고 말할 수 있습니다.
2. 현미경
현미경은 세기 말에 처음 발견되었습니다.16 일. 그러나 Robert Hooke가이 계측기에 고리 법칙을 적용한 후 17 세기 중반에보다 정교한 현미경이 개발되었습니다. 이전에는 현미경으로 만 큰 물체 만 볼 수있었습니다.
따라서 현미경에 적용된 고리 법칙이 존재하기 때문에 렌즈의 탄성이 증가합니다. 현미경을 사용하면 매우 작은 물체를 볼 수 있습니다.
3. 지구의 중력 속도를 측정하는 도구
속도 측정을위한 다양한 도구지구의 중력은 훅 법칙을 적용한 결과입니다. 일반적으로 이러한 도구는 지구의 석유 및 가스, 광물, 지각 화산, 지열 등을 탐험하는 데 사용됩니다.
4. 차량 기어 컴파일러
모든 좋은 동력 차량두 바퀴와 네 바퀴 모두 기어가 있습니다. 스틱이 자동차 기어에 배치되는 곳은 운송 분야의 일상 생활에서 구제법을 적용하는 것입니다.
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5. 망원경
생물체를보기 위해 현미경을 사용한다면매우 작은 크기의 현미경 또는 생물. 따라서 망원경은 우주에서 물체를 보는 데 사용됩니다. 고리 법칙을 채택하면 이제이 망원경을 사용하여 하늘에서 태양계의 배열을 볼 수 있습니다.
6. 크로노 미터 / 시간 거즈
크로노 미터를 알고 있습니까? 크로노 미터 또는 스크린 워치라고도하는 것은 광대 한 바다에있을 때 선박의 위치 나 선을 결정하는 데 사용되는 장치입니다. 이 크로노 미터의 제작도 훅 법칙의 소리에 기초합니다.
7. 시간당
훅법의 다음 적용은 제품에 있습니다시간을 표시하기 위해 여전히 사용하는 시간. 어쩌면 이번과 같은 시간 모델은 찾기가 매우 어려울 수 있지만 과거에는 가장 인기있는 시계 모델 중 하나가되었습니다.
Hooke의 법적 질문의 예
쇠사슬 법을 더 잘 이해하려면 아래 예제 질문으로 연습 해 봅시다!
1. 힘을 가한 후 스프링의 길이는 0.25 미터 증가합니다. 스프링이 400 N / m을 읽는다면. 이번 봄에는 어떤 힘이 있습니까?
알려진 :
x = 0.25m
k = 400 N / m
F에게 물었다 ...?
답변
F = k. x
F = 400 N / m x 0.25m
F = 100 N
스프링에 가해지는 힘은 100 뉴턴입니다.
2. 50 N의 힘이 주어지면 상수 200 N / m의 스프링. 스프링 길이의 증가를 결정하십시오!
정산 :
Hooke의 법칙에 따른 스프링의 길이는
Δx = Fk = 50200 = 0.25m
그런 다음 스프링 길이 증가 값은 0.25m입니다.
3. 하중 L에 의해 길이 L이 연속적으로 당겨져 다음 표와 같은 데이터를 얻은 스프링.
짐 (N) |
길이 증가 (m) |
10 |
0,02 |
20 |
0,04 |
30 |
0,06 |
40 |
0,08 |
데이터 테이블을 기반으로 스프링 상수는 ...
A. 300 Nm-1
B. 500 Nm-1
C. 600 Nm-1
D. 800 Nm-1
E. 1000 Nm-1
토론
Hooke의 법칙 :
k = F / Δx
스프링 상수 :
k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04 = 30 / 0.06 = 40 / 0.08 = 500 Nm-1
정답은 B입니다 (문제 UN 2009/2010 P70 No.06).
4. 스프링의 힘이 10N 일 때 스프링의 길이는 4cm 증가합니다. 스프링 상수의 양을 결정하십시오!
정산 :
스프링 상수는 Hooke의 법칙으로 계산할 수 있습니다.
k = FΔx = 100.04 = 250 N / mk = FΔx = 100.04 = 250 N / m
그것은 쇠사슬 법에 관한 문제의 몇 가지 예였습니다. 행복한 공부.