胡克定律
- 延长一个弹性之间的关系被定义为对象和应用力胡克定律
- 胡克定律指出:
弹性扩展的对象直接与施加的力的大小成正比,比例极限
- 直接成比例意味着更多的力量,更大的扩展(反之亦然)
- 的比例限制如果添加更多的力量,对象可能延长但会吗不回到原来的形状,当力(它将被删除inelastically扭曲)
- 这取决于材料
胡克定律指出,力应用于弹簧将导致它的扩展量与力成正比
- 胡克定律定义的方程:
F = k×x
- 地点:
- F=在牛顿(N)
- k=弹簧常数牛顿每米(N / m)
- x=扩展米(m)
- 符号x可以代表扩展或压缩的弹性物体
- 胡克定律方程可以使用以下公式重新安排三角形:
- 弹簧常数代表如何僵硬的一个春天
- 越高弹簧常数越高,刚度
- 对象的扩展可以计算:
最后的长度——原始长度
- 弹簧的扩展可以通过标记的位置测量的未拉伸弹簧
- 拉伸弹簧时最后的长度必须从底部的春天
扩展从最后和原始长度测量
工作的例子
下面的图显示了孩子的力平衡弹簧单高跷。孩子和弹簧单高跷不移动。弹簧的弹性系数的弹簧单高跷是4900 N / m。孩子的重量使弹簧压缩弹性从40厘米的长度到新33厘米的长度。计算孩子的重量。
步骤1:已知数量列表
-
- 弹簧常数,k= 4900 N / m
- 原始长度= 40厘米
- 最后的长度= 33厘米
步骤2:写的相关方程
F = kx
步骤3:计算扩展,x
x=最后的长度——原始长度= 40 - 33 = 7厘米
步骤4:转换任何单位
-
- 由于弹簧常数给出N / m,x必须在米(m)
7厘米= 0.07 m
第五步:把值代入胡克定律方程
F = 4900×0.07 =343牛
考试技巧
寻找单位转换!除非弹簧常数给出N /厘米,确保扩展转换成米(100年÷)之前入胡克定律方程替换值
线性和非线性拉伸
- 胡克定律是线性力和扩展之间的关系
- 这是由一个表示直线在force-extension图
- 材料做的不服从胡克定律,我。e他们不回到原来的形状,一旦力量被移除,有一个非线性力和扩展之间的关系
- 这是由一个表示曲线在force-extension图
- 任何材料之外比例限制将非线性力之间的关系和扩展吗
force-extension图的线性和非线性区域
考试技巧
记住这些重要的数学术语:
- 成比例的=当图是一条直线经过原点
- 线性=当图是一条直线(但不一定经过原点)
- 非线性=当图不是一条直线