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Loi de Hooke et mouvement harmonique simple

Vue d'ensemble

Source : Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Antonella Cooray, Ph.d., département de physique & astronomie, école de Sciences physique, University of California, Irvine, CA

Énergie potentielle est un concept important en physique. Énergie potentielle est l’énergie associée aux forces qui dépendent de la position d’un objet par rapport à son environnement. Gravitationnel énergie potentielle, qui est discuté dans une autre vidéo, est l’énergie associée qui est directement proportionnelle à la hauteur d’un objet au-dessus du sol. De même, il est possible de définir énergie potentielle de printemps, qui est directement proportionnelle au déplacement d’un ressort de son état de relaxation. Un ressort étiré ou comprimé a énergie potentielle, comme il a la possibilité de faire un travail sur un objet. La « capacité d’effectuer un travail » est souvent citée comme la définition fondamentale de l’énergie.

Cette vidéo fera la démonstration de l’énergie potentielle stockée en ressorts. Il vérifiera également l’équation restauration de force des ressorts, ou loi de Hooke. La constante du ressort est différente pour les ressorts des élasticités différentes. Loi de Hooke sera vérifiée et la constante de ressort mesurée en joignant les différents poids à un ressort de suspension et de mesurer les déplacements qui en résultent.

Procédure

1. mesurer la constante du ressort et l’énergie potentielle d’un ressort et confirmer la relation entre la masse et oscillatoire période T.

  1. Obtenir un ressort avec une constante connue de printemps, un support pour fixer le ressort à, au moins 5 caractères de masses différentes qui peuvent être attachés au printemps, un bâton de compteur et un chronomètre.
  2. Fixer le support à une fondation solide et attachez le ressort sur le support. Assurez-vous qu’il y a suffisamment d’espace sous le ressort pour

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Résultats

Des résultats représentatifs de l’expérience, menée avec un ressort de constante k = 10 N/m, sont présentées au tableau 1. L’intrigue de F par rapport à Δ de déplacementy est tracée ci-dessous à la Figure 2. La fonction linéaire est dotée d’une ligne, et la pente de la courbe est égale à la constante de ressort, avec une marge d’erreur. La linéarité du résultat montre la validité de la Loi de Hooke (équation 1

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Applications et Résumé

L’utilisation des ressorts est omniprésente dans notre vie quotidienne. La suspension des voitures modernes est issue de ressorts qui sont bien amorties. Cela nécessite la connaissance des constantes printemps. Pour des promenades plus lisses de Cadillac, ressorts avec une constante de ressort inférieur sont utilisés, et le trajet est « mushier ». Les voitures haute performance utilisent des ressorts avec une constante de ressort supérieure pour une meilleure manipulation. Tremplins sont aussi faites avec des ...

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

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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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