Comment postuler loi de Hooke faire votre propre échelle de printemps

La loi de Hooke stipule que lorsque vous vous étirez un ressort , il va exercer une force de rappel (tirer contre l'étirement ) en proportion linéaire à la distance que vous étirez . Sous forme d'équation , c'est F = kx , où F = la force de rappel , x = la distance la chaîne est tendue , et k = la constante de ressort (un nombre qui dépend des propriétés du matériau de printemps ) . Le signe négatif signifie que les points de force de rappel dans la direction opposée à partir de l'étirement. Parce que chaque action a une réaction égale et opposée ( troisième loi du mouvement de Newton ) , la loi de Hooke , c'est aussi le montant de la force avec laquelle vous tirez sur un ressort est linéairement proportionnel à la distance il va s'étirer (F = kx ) . En d'autres termes , si vous tirez un ressort deux fois plus dur , il va s'étirer deux fois plus loin .

Si vous accrochez un objet à partir de la fin d'un ressort , la force de gravité sur cet objet va tirer sur le ressort . Depuis l' attraction de la pesanteur sur un objet est proportionnelle à sa masse , vous pouvez appliquer la loi de Hooke de comprendre la masse d'un objet en l'accrochant à partir d'un ressort - faire vos propres scale.Things de printemps dont vous aurez besoin
Métal printemps
œil vis
Crochet et Pinces œil tendeur
Drill
foret légèrement plus petit que le diamètre de la vis bout des yeux -thread
2 - en-4- pouces bord
Deux tréteaux ou des tables
Un petit objet dont la masse que vous savez déjà
objet de masse inconnue
crayon ou un stylo du Souverain
papier au
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Construction
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Percez un petit trou de départ près du centre d'un côté large de la planche 2 par 4 pouces , en utilisant l'outil de forage et de forage .
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Vissez l'œillet de la vis dans le trou de départ à la main . Serrez à la main aussi loin que possible . Serrer la pince sur l'oeil de vis et bien serrer la vis à œilleton un peu plus .
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Fixer une extrémité du ressort métallique à l'oeil de vis , en le pliant autour de l'œil de vis à l'aide la pince .
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Fixer l'extrémité de l'œil de l'hameçon et l'œil tendeur à l'extrémité libre du ressort , encore une fois en pliant le printemps autour de l'œil avec les pinces .
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Soutenir le conseil à chaque extrémité avec les chevalets ou des tables , de sorte que le ressort est pendait de l'oeil de vis .
étalonnage
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mesurer la longueur du ressort alors qu'il est suspendu vers le bas avec seulement le crochet et les yeux tendeur fixé . Notez la longueur .
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Accrochez le petit objet de masse connue de la partie crochet du tendeur . Attendez que le printemps pour arrêter. Mesurer la longueur du ressort à nouveau avec la petite masse joint. Notez la longueur du ressort et la masse de l'objet . Retirer l'objet du crochet .
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Compute le poids de l'objet . W = mg : poids est égale à la masse l'accélération de la pesanteur. Sur la surface , la pesanteur g = 9,8 m /s ^ 2 . Le poids que vous donne le terme force (F ) dans la loi de Hooke .
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Compute la différence dans la longueur du ressort avec et sans la masse fixée . Cette différence est le déplacement ( x ) terme dans la loi de Hooke .
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Mettez vos valeurs mesurées pour F et x dans l'équation de la loi de Hooke , F = kx . ( Le signe négatif n'est pas incluse ici , parce que la force et le déplacement sont dans le même sens . ) Pour résoudre le k inconnu . Notez la valeur de k .
Aide de l'Échelle de printemps
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Accrocher un objet de masse inconnue de l'extrémité de crochet du tendeur .
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Mesurer la longueur du ressort à l'objet ci-joint. Notez la longueur du ressort .
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Calculer la différence dans la longueur du ressort à l'objet ci-joint , et la longueur du ressort sans objet attaché . Cette différence sera le terme déplacement ( x ) dans l'équation de la loi de Hooke .
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Mettre votre valeur mesurée pour x , et votre valeur précédemment calculée pour k , dans l'équation de la loi de Hooke (F = kx ) . Résoudre pour l'inconnu F. Notez la valeur de F. C'est le poids de l'objet .
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Convertir poids en masse en utilisant l'équation W = mg . Mettez dans votre poids mesuré de l'objet W , et la valeur constante de g à la surface de la Terre , 9,8 mètres /seconde ^ 2 . Résolvez cette pour la m inconnu . Cela vous donne la masse de l'objet .