Răspuns:
700 N / m
Explicaţie:
Calculul se bazează pe Legea lui Hooke și este aplicabil doar pentru izvoare simple în care deformarea sau compresia nu este excesivă. În forma de ecuație se exprimă ca F = ky.
Unde F este forța aplicată în unități de Newtons. K este constanta arcului și y deflecția sau compresia în metri. Deoarece există o masă atașată arcului, există o deviere de 0,21 m. Forța verticală poate fi calculată folosind Newtons Legea a doua ca F = ma. Unde m sunt obiectele masă în kilograme și accelerația gravitațională (9,8 m / s ^ 2)
Pentru a confirma dacă legea lui Hooke este validă, puteți compila un grafic al forței aplicate F față de deformarea y pentru mai multe greutăți. Dacă graficul este liniar, puteți să vă asumați cu siguranță că legea Hookes este validă. Panta graficului va fi constanta arcului K.
Distanța dintre un arc care se întinde variază direct cu cât greutate este atasată arcului. În cazul în care un arc se întinde de 9 inci cu 100 de lire sterline atașat, cât de departe se va întinde cu 90 de lire sterline atașat?
Am 8.1 "in" Mi-ar folosi o expresie cum ar fi: y = kw unde: y = distanta; w = greutate; k = o constantă pe care trebuie să o găsim utilizând datele inițiale unde: y = 9 "în" w = 100 "lb", înlocuind astfel în y = kw obținem: 9 = 100k k = 9/100 = 0.09 "in" / "lb", ceea ce înseamnă că primăvara noastră se va întinde de 0,09 "în" pentru fiecare kilogram de greutate aplicată. Pentru w = 90 "lb" obținem: y = 0,09 * 90 = 8,1 "în"
Dacă lungimea unui arc de 38 cm crește până la 64 cm când o greutate de 4 kg este atârnată de el, care este constanta arcului?
Știm că dacă aplicând forța F putem provoca o creștere a lungimii unui arc del x, atunci ele sunt legate ca F = Kdel x (unde K este constanta arcului) Având în vedere F = 4 * 9.8 = 39.2 N (ca aici, greutatea obiectului este forța care provoacă această extensie) și, del x = (64-38) /100=0.26m astfel încât K = F / (del x) = 39,2 / 0,26 = 150,77 Nm ^ -1
Dacă lungimea unui arc de 65 cm crește la 94 cm când o greutate de 5 kg este atârnată de el, care este constanta primăverii?
Desenați mai întâi o diagramă a corpului liber. Un 5kg ajunge la echilibru cu arcul și deoarece cutia nu accelerează în nici una din direcții, forța netă este zero. Am stabilit greutatea casetei egală cu forța asupra arcului, aka forța de restabilire a legii Hooke: F = -kx unde k este constanta arcului în N / m și x este schimbarea deplasării arcului din echilibru poziția în m * Putem ignora semnul (-) în acest caz, deoarece aceasta indică doar forța este o forță de refacere. Pentru a forma egalitatea de forțe, obținem: kx = m * gk = (m * g) / xk = (5 kg) * (9,8 m / s ^ 2) = 168,97 N / m