回答:
最初にフリーボディ図を描く
説明:
これを整理しましょう。
A
どこで
そして
*この場合は、力が回復力であることを示すだけなので、( - )記号は無視できます。
力が等しくなるように設定すると、次のようになります。
4 kgのおもりがぶら下がっているときに38 cmのスプリングの長さが64 cmに増加した場合、スプリングの定数はいくらですか。
力Fを加えることで、ばねの長さをdel xだけ増加させることができます。そして、それらはF = Kdel x(ここで、Kはばね定数)として関連付けられます。与えられたF = 4 * 9.8 = 39.2 N(ここでは、物体の重量がこの伸張を引き起こす力である)、そして、del x (64 38)/100 0.26mであるので、K F /(del x) 39.2 / 0.26 150.77Nm ^ -1
15 kgのおもりがぶら下がっているときに32 cmのスプリングの長さが53 cmに増加した場合、スプリングの定数は何ですか?
700 N / mこの計算はフックの法則に基づいており、たわみや圧縮が大きすぎない単純なばねにのみ適用されます。方程式の形では、F = kyと表されます。ここで、Fはニュートン単位の適用力です。 Kはばね定数、yはたわみまたは圧縮をメートルで表したものです。バネに質量が付いているので、たわみは0.21 mです。垂直力はニュートンの第二法則を使用してF = maとして計算できます。ここで、mは、オブジェクトの質量(キログラム)と重力加速度(9.8 m / s ^ 2)です。Hookeの法則が有効かどうかを確認するために、いくつかの重みについて、たわみyに対する適用力Fのグラフをプロットできます。グラフが線形の場合は、フックの法則が有効であると考えることができます。グラフの傾きはバネ定数Kになります。