צלילים, בעיות, נוסחאות, יישום חוק הוק (גמישות)
חוק הוק - לאחר בהזדמנות הקודמת חלקנו חוק ניוטון, במאמר זה ננסה לסקור על החוק של הוק נשמע, דוגמאות לשאלות, נוסחאות החוק של הוק ויישומיהם בחיי היומיום וגם אל תשכח שגם נפטר גְמִישׁוּת כי השניים קשורים זה לזה.
לאנשים רבים יש אנלוגיה לגבי המונח גמישות עם עצמים שבדרך כלל עשויים מהם גוּמִי, למרות שלא לכל האובייקטים עשויים גומי יש תכונות אלסטיות.
דוגמאות לכך הן צמיד גומי עם מסטיק. אם רצועת הגומי נמשכת, אז אורכה ימשיך לגדול במידה מסוימת. וכאשר משך המשיכה, אורך הצמיד יחזור לקדמותו.
"הכוח הפועל על הקפיץ פרופורציונאלי לגידול באורך הקפיץ"
זה שונה עם מסטיק, אם הוא נמשך אורכו ימשיך לגדול במידה מסוימת, אך כאשר המשיכה תשוחרר, אורך המסטיק לא יהיה זהה לקודם.
הסיבה לכך היא שרצועת הגומי יש תכונות אלסטיות ואילו לעיסת מסטיק יש פּלָסטִיוּת.
אך ישנם מקרים בהם רצועת הגומי נמשכת ברציפות צורת הגומייה לא תחזור למצבה המקורי, מכיוון שתכונותיה האלסטיות אבדו.
אז לסווג אילו חפצים אלסטיים ופלסטיים זה לא קל.
גְמִישׁוּת היא היכולת של אובייקט לחזור לצורתו המקורית לאחר שהכוח על האובייקט אבד.
בעוד שהגבול האלסטי הוא מצב בו אובייקט אינו יכול לחזור לצורתו המקורית מכיוון שהכוח המופעל על האובייקט גדול מדי.
נאמן לשמו, חוק הוק ביוזמת רוברט הוק החוקר את הקשר בין הכוחות הפועלים על עצם אלסטי, קפיץ או אחר, כך שהאובייקט יכול לחזור לצורתו הראשונית או לא לחרוג מגבול האלסטי.
בכך אנו יכולים להסיק כי חוק הוק עוסק בכמות הכוח המרבית שניתן להפעיל על אובייקט שהוא אלסטי (בדרך כלל קפיץ) כדי לא לחצות את הגבול האלסטי ולזרוק את התכונות האלסטיות של האובייקט.
תוכן עניינים
חוק הוק
"על פי חוק הוק, ככל שכוח שהופעל גדול יותר, כך המעיין יהיה מוארך יותר."
חוק הוק אומר: "אם כוח המתיחה המופעל על קפיץ אינו עולה על הגבול האלסטי של החומר, הגידול באורך הקפיץ הוא פרופורציונלי באופן ישיר או פרופורציונאלי לכוח המתיחה".
כלומר, אם הכוח המופעל חורג מגבול האלסטיות, אז האובייקט כבר לא יכול לחזור למצב הרגיל שלו צורה מקורית ואם הכוח המופעל ממשיך לגדול, האובייקט ירצה או יכול שָׁבוּר.
עד חוק הוק חל רק על גבול האלסטיות.
תפיסת החוק של הוק המסביר את הקשר בין הכוח המופעל על קפיץ שנראה מהעלייה באורך שחווה הקפיץ.
היחס בין הכוח לגידול בקפיץ הוא קבוע.
פורמולת החוק והאלסטיות של הוק
הנוסחה לחוק הוק היא: F = - k. איקסאיפה :
- F = כוח (N)
- K = קבוע קפיץ (N / m)
- x = עלייה באורך הקפיץ (מ ')
א. מעגל קפיץ בסדרה
אם 2 קפיצים או יותר מסודרים בסדרה, ניתן לחשב את ערך קבוע הקפיץ על ידי המשוואה: 1 / kp = 1 / k1 + 1 / k2 +...
ב. מעגל קפיץ מקביל
אם 2 קפיצים או יותר מסודרים במקביל, ניתן לחשב את ערך קבוע הקפיץ על ידי המשוואה: kp = k1 + k2 +...
ג. אביב פוטנציאל אנרגיה
אנרגיה פוטנציאלית היא האנרגיה המאוחסנת באביב בגלל תכונות אלסטיות באביב.
כמות האנרגיה הפוטנציאלית תלויה בגודל הכוח החיצוני המופעל על מנת למתוח ולדחוס את הקפיץ.
האנרגיה הפוטנציאלית של המעיין מנוסחת כ: Ep = k x2איפה :
- Ep = אנרגיה פוטנציאלית קפיצית (J)
- K = קבוע קפיץ (N / m)
- x = עלייה באורך הקפיץ (מ '
דוגמה לחוק של הוק
אפליקציית החוק של הוק
יישומים בחיי היומיום קרובים מאוד לחפצים שבדרך כלל יש להם עיקרון עבודה של שימוש בגז והם אלסטיים. דוגמה ליישום החוק של הוק:
- שעון המשתמש בעמית כטיימר
- שעון גזה או כרונומטר המשמשים לקביעת קו או מיקומן של ספינות בים
- טלסקופ שיש לו את הפונקציה לראות אובייקטים שרחוקים, כך שהם נראים קרובים, משמש בדרך כלל כדי לראות אובייקטים בחלל.
- מד התאוצה הכבידתי של כדור הארץ
- חיבור מקלות ההילוכים של כלי רכב, בין אם מכוניות ובין אם אופנועים
- נדנדה באביב
- מיקרוסקופ שתפקידו לראות מיקרואורגניזמים קטנים מאוד שלא ניתן לראות בעין בלתי מזוינת.
המסקנה היא שלרעיון של הוק יש השפעה חיובית למדי על בני האדם, אני מקווה שמידע זה יקל עליכם לגלות את הצלילים, השאלות, הנוסחאות והיישומים של החוק של הוק.