ばね力、式、エネルギー、回路、および例の定義

教育。 株式会社 ID –ほぼ毎日、私たちは人々が春の力がある活動をしているのを見ます、あるいは私たち自身でそれをしますが、私たちはそれを認識していません。 以下は、ばね力の意味の説明と例です。

ばね力の定義

定義ばね力は、ばねによって引き起こされる引張力です。 輪ゴムが伸びたり、バネが伸びたり縮んだりすると、伸びたり縮んだりする物体に力がかかります。 現れる力はばね力と呼ばれます。

このばね力は、ばね/輪ゴムの弾性/弾性により発生します。 この弾性特性は、解放された後に形状が変化すると、オブジェクトが元の状態/形状に戻るオブジェクトによって所有されます。 ばね力はその弾性によるものだからです

または、ばねまたは輪ゴムの弾性の性質から、ばね力は弾性力または弾性力とも呼ばれます。

このばね力は、形状が変化した弾性物体で常に発生します。 たとえば、ばね力は曲がった竹や描かれた矢印で発生します。 このばね力は、とりわけ、バイク、車、ギグ、自転車などの悪路での振動の影響を低減するために使用されます。

スプリングフォースフォーミュラ

1678年、ロバート・フックは「ばねの場合」と書かれたばね力の理論を提唱しました。 外力が作用すると、このばねは加えられた力の大きさに比例して長さが増加します 与えられた」。 このステートメントはフックの法則として知られています。 数学的には、フックの法則は次のように述べられています。

F =k.Δx

情報：
F：重力またはばね力またはばねに作用する力
k：ばね定数
x：長さの増加

春の位置エネルギー

引っ張られたり押されたりする力が与えられたばねには、位置エネルギー（位置によるエネルギー）があります。 力Fを加えてばねを引っ張ると、ばねの長さがxだけ増加します。これは、位置エネルギーの変化に等しくなります。 春。 以下のFとデルタxの関係の図を見てください。

影付きの下部領域は、位置エネルギーの変化に等しい仕事です。 したがって、位置エネルギーを計算するには、次のように定式化できます。

スプリングサーキット

抵抗と同じように、このばねは組み立てることも、ばね回路と呼ぶこともできます。 このばね回路の形式によって、総ばね定数の値が決まり、最終的にはばね力自体の値が決まります。

シリーズスプリングサーキット

回路が直列の場合、総ばね定数は次のようになります。

n個の同一のばね（k定数）がある場合、合計定数の式はKs = K / nです。

平行ばね回路

一連のばねが平行である場合、合計定数は、並列に配置されたすべてのばね定数の合計に等しくなります。つまり、Ks = K1 + K2 +…+ Knです。

春のスタイルの例

以下に、簡単に練習できるばね力の例を示します。

ツールと材料：

1. ラバーブレスレット
2. 消しゴム
3. 春
4. ビー玉
5. ルーラー
6. コイン

作業手順：

1. テーブルの端に定規を置き、左手で定規Aの端を押します。 その後、Bの端にコインを置き、離した後、右手の指で押します。
2. 左手の人差し指と中指に輪ゴムを引っ掛けます。 その後、2本の指の間の輪ゴムの消しゴム。 引っ張ってから放します。
3. 端Aが壁に載った状態で、床にバネを置きます。 次に、Bの端に大理石を置きます。 押して放す

上記の例の結果に基づいて、次のように結論付けることができます。
引き伸ばされた定規、引き伸ばされた輪ゴム、および圧縮されたばねに現れる引っ張りまたは押しの形の力は、ばね力と呼ばれます。 このばね力は、マイカの定規、輪ゴム、ばねなどの物体の弾性のために発生します。

ばね力の問題の例

以下に、次のように、ばね力からの質問の例をいくつか示します。

質問1：

ばねを50cmから45cmの長さに圧縮するには、4.5Nの力が必要です。 ばね定数kを計算します

解決：

知られている：
F = 4.5 N
x = 50-45 = 5 cm

質問：k…？

回答：

F =k.Δx
4.5 = k。 5
k = 4.5 / 5
k = 0.9 N / cm = 90 N / m

質問2：

それぞれ95N / mの弾性定数を持つ3つの同一のばねが並列に配置されています。 回路の交換用ばね定数はいくつですか？

解決：

知られている：

k1 = k2 = k3 = 95 N / m
質問：kp…？

回答：

kp = k1 + k2 + k3
kp = 95 + 95 + 95
kp = 255 285 N / m

質問3：

3つのばねのばね定数はそれぞれ100N / m、200 N / m、400 N / mです。 3つのスプリングが直列に接続されている場合、交換用スプリング定数はどのくらいですか？

解決：

知られている：
k1 = 100 N / m
k2 = 200 N / m
k3 = 400 N / m

尋ねられた：ks ???

回答：

1 / ks = 1 / k1 + 1 / k2 + 1 / k3
1 / ks = 1/100 + 1/200 + 1/400
1 / ks =（4 + 2 + 1）/ 400
1 / ks = 7/400
ks = 400/7
ks = 57.1 N / m

これで、ばね力、式、エネルギー、回路、および例の定義について簡単に説明しました。上で説明した内容が役立つことを願っています。