Kandungan
Apabila anda memampatkan atau memanjangkan musim bunga, ia menimbulkan daya yang bertentangan dengan daya yang anda lakukan dalam usaha untuk kembali ke kedudukan keseimbangannya. Jumlah daya adalah ciri-ciri spring dan diwakili oleh pegas tetap, k. Menurut undang-undang Hookes, hubungan antara sambungan x dan memaksa F adalah:
F = -kxTanda minus menandakan bahawa daya yang dikenakan oleh mata air adalah dalam arah yang bertentangan dengan peluasan.
Hubungan antara daya dan lanjutan adalah satu linear, yang bermaksud bahawa jika anda merancang grafik lanjutan vs kekuatan, anda akan mendapat garis lurus. Ia akan melalui asalnya (x = 0; F = 0), dan cerunnya akan sama dengan pemalar musim semi, k.
Tukar kepada Angkatan
Cara paling mudah untuk mendapatkan nilai untuk graf undang-undang Hook adalah untuk menggantung musim bunga dari cangkuk dan melampirkan satu siri bobot yang nilainya diketahui. Walau bagaimanapun, beratnya biasanya diukur dalam gram atau kilogram, iaitu unit jisim. Ia mudah untuk menukar mereka kepada unit-unit kuasa, walaupun. Apa yang perlu anda lakukan adalah membiak jisim dengan pecutan kerana graviti, yang dalam sistem metrik MKS adalah 9.8 m / s2 dan dalam sistem CGS ialah 980 cm / s2. Sekiranya berat anda dikalibrasi dalam pound, berganda dengan 32 kaki / s2 untuk menukarkan mereka kepada pukal kekerasan.
Anda masih boleh mendapatkan graf dengan garis lurus dan menyimpulkan nilai k dari cerun walaupun anda tidak membuat penukaran ini, tetapi nilai untuk k akan berada dalam unit yang salah dan akan menjadi nilai yang berbeza daripada yang anda perolehi jika anda melakukan penukaran.
Plot Dua Mata atau Lagi
Untuk merancang garis lurus, anda hanya memerlukan dua mata, yang bermaksud anda hanya perlu membuat dua ukuran. Idea yang baik untuk membuat lebih banyak, walaupun - sekurang-kurangnya tiga atau empat. Pengukuran tambahan adalah insurans. Jika mereka tidak jatuh pada baris yang dicipta oleh dua titik asal, sesuatu mungkin salah dengan musim bunga atau dengan berat yang anda gunakan.
Untuk merancang titik-titik, putar pegas secara menegak dari cangkuk dan rekod pelanjutannya, menggunakan penguasa. Lampirkan berat yang diketahui ke hujung percuma dan catat lanjutan baharu. Perbezaannya ialah x. Selepas anda mengira daya yang dikenakan oleh berat badan, anda mempunyai titik pertama anda (x1, F1). Plot mata yang berbeza dengan menukar berat dan rakaman pelanjutan baru. Apabila anda membuat titik merancang, lukiskan garis melalui mata yang paling dekat dengan menyentuh semua mereka.
Ukur Lereng Grafik Tambahan Angkatan
Secara umum, anda boleh mencari cerun garis dengan memilih dua mata dan membentuk nisbah kenaikan dan larian antara kedua-dua titik ini. Jika titik pertama yang anda pilih ialah (x1, F1), dan titik kedua ialah (x2, F2), cerun garis adalah:
{slope} = frac {F_2 - F_1} {x_2 - x_1}dengan anggapan F2 adalah lebih besar daripada F1.
Ini adalah nilai pegas musim bunga, k. Walaupun tanda minus dalam persamaan undang-undang Hookes, k adalah nombor positif, kerana cerun dalam graf undang-undang Hookes adalah positif.
Perhatikan bahawa pemalar pegas mempunyai unit daya / jarak. Dalam sistem MKS, unit tetap spring adalah newtons / meter. Dalam sistem CGS, mereka adalah dynes / centimeter. Dalam sistem kekaisaran, mereka adalah pon kekuatan (lbf) / kaki.
Sekarang bahawa anda mempunyai pegas yang berterusan, anda boleh meramalkan betapa banyak musim bunga akan meresap atau memampatkan apabila anda menundukkannya dengan apa-apa daya.