Sign In

חוק הוק ותנועה הרמונית פשוטה

Overview

מקור: קטרון מיטשל-ווין, PhD, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

אנרגיה פוטנציאלית היא מושג חשוב בפיזיקה. אנרגיה פוטנציאלית היא האנרגיה הקשורה לכוחות התלויים במיקום של אובייקט ביחס לסביבתו. אנרגיה פוטנציאלית כבידתית, הנדונה בסרטון אחר, היא האנרגיה הקשורה באופן ישיר לגובה של אובייקט מעל הקרקע. באופן דומה, ניתן להגדיר אנרגיה פוטנציאלית באביב, אשר פרופורציונלית ישירות לעקירת מעיין ממצבו הרגוע. קפיץ מתוח או דחוס יש אנרגיה פוטנציאלית, כפי שיש לו את היכולת לעשות עבודה על אובייקט. "היכולת לעשות עבודה" מצוטט לעתים קרובות כהגדרת היסוד של אנרגיה.

וידאו זה ידגים את האנרגיה הפוטנציאלית המאוחסנת במעיינות. זה גם יאמת את משוואת הכוח המשקמת של מעיינות, או חוק הוק. קבוע האביב שונה עבור מעיינות של גמישות שונה. חוק הוק יאומת וקבוע הקפיץ יימדד על ידי הצמדת משקולות שונות לאביב מושעה ומדידת העקירות הנובעות מכך.

Procedure

1. למדוד את קבוע האביב ואת האנרגיה הפוטנציאלית של קפיץ ולאשר את הקשר בין המסה לתקופת תנודה T.

  1. להשיג קפיץ עם קבוע קפיץ ידוע, דוכן לצרף את הקפיץ, לפחות 5 משקולות של מסות שונות שניתן לחבר למעיין, מקל מטר, ושעון עצר.
  2. אבטחו את המעמד ליסוד מוצק וצרפו את הקפיץ לדוכן. ודא שיש מספיק מקום מתחת למעיין כדי שהוא יימתח מבלי לפגוע בשולחן או בקרקע.
  3. עבור כל אחת מההמונים, לחשב את הכוח המופעל על הקפיץ על ידי כוח הכבידה של כדור הארץ (F = מ"ג). תתחיל עם המשקל הכי פחות מסיבי. רשום ערכים

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תוצאות מייצגות של הניסוי, שנערך בקפיץ של k קבוע = 10 N / m, מוצגים בטבלה 1. העלילה של F לעומת העקירהΔ y מתווות למטה באיור 2. הפונקציה הליניארית מתאימה לקו, ושיפוע הקו שווה לקובוע הקפיצה, בתוך מרווח טעות. הליניאריות של התוצאה מראה את תוקפו של החוק של הוק (משו?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

השימוש במעיינות נמצא בכל מקום בחיי היומיום שלנו. ההשעיה של מכוניות מודרניות עשויה מעיינות כי הם סכר כראוי. זה דורש ידע על קבועי האביב. לרכיבות קדילאק חלקות יותר, נעשה שימוש במעיינות עם קבוע קפיץ נמוך יותר, והנסיעה "רגשנית יותר". מכוניות בעלות ביצועים גבוהים משתמשות בקפיצים עם קבוע קפיץ גבוה...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

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

PLAYLIST

Loading...
JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved