Przejdź do treści

Prawo Hooke'a w praktyce — sprężyny, wagi i amortyzatory

Redakcja AMKBIT · · 1 min czytania

Jak działa sprężyna, co oznacza współczynnik k i gdzie wykorzystuje się prawo Hooke'a na co dzień.

Istota prawa

Siła potrzebna do rozciągnięcia sprężyny rośnie proporcjonalnie do wydłużenia. Jeśli 1 cm wymaga 2 N, to 2 cm wymaga 4 N, o ile nie przekraczasz zakresu sprężystego. Wartości policzysz w kalkulatorze sprężyny.

Jak zmierzyć współczynnik

  1. Zawieś sprężynę i zmierz jej długość.
  2. Dołóż znaną masę, np. 200 g.
  3. Zmierz wydłużenie w metrach.
  4. Podziel ciężar przez wydłużenie.

Dla 200 g i wydłużenia 4 cm: F = 0,2 × 9,81 ≈ 1,96 N, więc k ≈ 49 N/m. Powtórz pomiar z inną masą, aby sprawdzić liniowość. Związek masy i ciężaru wyjaśnia poradnik masa a ciężar.

Gdzie to spotkasz

  • W wadze sprężynowej i siłomierzu.
  • W zawieszeniu samochodu.
  • W zamkach i długopisach.
  • W materacach i siedzeniach.

Sprężyny połączone

Dwie jednakowe sprężyny równolegle dają dwukrotnie większą sztywność, a szeregowo dwukrotnie mniejszą. Sztywność sumuje się tu tak samo jak pojemność kondensatorów, a odwrotnie niż opór rezystorów.

Energia

Energia sprężyny rośnie z kwadratem wydłużenia, dlatego mocno napięta sprężyna potrafi być niebezpieczna. Zamiana energii w ruch obiektu pokazuje kalkulator energii, a pracę i moc opisuje kolejne narzędzie i poradnik praca, moc i sprawność. Przy naprawach sprzętu pamiętaj, że sprężyny drzwi garażowych i zawieszenia wymagają specjalnych narzędzi i wiedzy.

Narzędzia do tego poradnika

Prawo Hooke'a — siła sprężystości i energia sprężynyFizyka i chemiaPolicz siłę, wydłużenie, energię sprężyny i masę, która rozciągnie ją o zadaną wartość.Energia kinetyczna i potencjalnaFizyka i chemiaOblicz energię kinetyczną Ek = mv²/2 i potencjalną Ep = mgh, prędkość po spadku z wysokości oraz równoważnik w kWh.Praca, moc i sprawnośćFizyka i chemiaPraca mechaniczna W = F·s, moc P = W/t, podnoszenie ciężaru na wysokość i sprawność urządzenia — w J, kWh, W i KM.

sprężynaprawo Hooke'asiłaenergia

Przeczytaj też

FizykaPraca, moc i sprawność — wzory, jednostki i przykłady z życiaFizykaMasa a ciężar — czym się różniąFizykaPrzyspieszenie — wzory, przykłady i zadaniaFizykaPrawo Archimedesa — wzór, przykłady i zadania