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Hookesches Gesetz und harmonische Schwingungen

Überblick

Quelle: Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Asantha Cooray, PhD, Department of Physics & Astronomie, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA

Potentielle Energie ist ein wichtiges Konzept in der Physik. Potentielle Energie ist die Energie im Zusammenhang mit Kräften, die die Position eines Objekts relativ zu seiner Umgebung abhängig. Potenzielle Energie, die in einem anderen video diskutiert wird, ist die Energie verbunden, die direkt proportional zur Höhe eines Objekts über dem Boden ist. Ebenso ist es möglich, Frühling potentielle Energie, definieren die ist direkt proportional zur Vertreibung von einer Quelle aus seinen entspannten Zustand. Eine Feder gedehnte oder komprimierte hat potentielle Energie, da es die Fähigkeit, auf ein Objekt arbeiten zu tun hat. Die "Fähigkeit, Arbeit zu verrichten" wird oft als die grundlegende Definition von Energie veranschlagen.

Dieses Video veranschaulicht die potentielle Energie gespeichert in Federn. Es überprüft auch die Wiederherstellung Kraft Gleichsetzung von Federn oder Hookes Gesetz. Die Federkonstante ist für Quellen mit unterschiedlichen Elastizitäten unterschiedlich. Hookes Gesetz überprüft werden und die Federkonstante gemessen von unterschiedlichem Gewicht zu einer schwebenden Feder anbringen und die daraus resultierenden Verschiebungen zu messen.

Verfahren

1. Messen Sie die Federkonstante und potenzielle Energie einer Feder und bestätigen Sie die Beziehung zwischen der Masse und oszillierenden Periode T.

  1. Erhalten Sie eine Feder mit einer bekannten Federkonstante, einen Stand, um den Frühling zu befestigen, mindestens 5 Gewichte der unterschiedlichen Massen, die Feder, ein Meter Stock und eine Stoppuhr zugeordnet werden können.
  2. Sichern Sie das stehen auf einem soliden Fundament zu und befestigen Sie die Feder auf dem Stand. Stellen Sie sicher, dass gen

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Ergebnisse

Repräsentative Ergebnisse des Experiments, durchgeführt mit einem Frühling Konstante k = 10 N/m, sind in Tabelle 1dargestellt. Die Handlung des F gegen die Verdrängung Δy ist unten in Abbildung 2dargestellt. Die lineare Funktion ist mit einer Linie, und die Steigung der geraden ist die Federkonstante innerhalb einer Fehlerspanne gleich. Die Linearität des Ergebnisses zeigt die Gültigkeit von Hookes Gesetz (Gleichung 1).

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Anwendung und Zusammenfassung

Die Verwendung von Federn ist in unserem Alltag allgegenwärtig. Die Aussetzung von modernen Autos besteht aus Federn, die richtig gedämpft werden. Dies erfordert Kenntnisse über die Federkonstanten. Für glattere Cadillac Fahrten Federn mit einer niedrigeren Federkonstante verwendet, und die Fahrt ist "mushier." High-Performance-Autos verwenden Federn mit einer höheren Federkonstante zur besseren Handhabung. Sprungbretter sind auch gemacht, mit verschiedenen Federkonstanten, je nachdem, wie viel "bounce" gewünscht w...

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Tags
Hooke s LawSimple Harmonic MotionElastic ObjectsForceRestoring ForceElasticity ConstantDisplacementPotential EnergyWorkOscillationPosition Versus Time GraphSpringsWeightsExperimentValidate ConceptsSpring Constant

pringen zu...

0:01

Overview

1:07

Principles of Hooke’s Law and Simple Harmonic Motion

3:28

Measuring Spring Displacement and Oscillation Period

5:06

Data Analysis and Results

6:10

Applications

7:28

Summary

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