Вопрос по физике:
Как изменяется график зависимости силы упругости от величины F(∆x) деформации при:
1) увеличении коэффициента жёсткости
2) уменьшении коэффициента жесткости
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок - бесплатно!
- 05.05.2017 11:09
- Физика
- remove_red_eye 16827
- thumb_up 40
Ответы и объяснения 1
Сила упругости (), которая возникает в результате деформации тела, в частности пружины, направленная в сторону противоположную перемещению частиц, деформируемого тела, пропорциональна удлинению пружины:
ОПРЕДЕЛЕНИЕКоэффициент пропорциональности () в формуле (1), которая называется законом Гука, называется коэффициентом упругости (коэффициентом жесткости) пружины. Коэффициент жесткости численно равен силе, которую следует приложить к пружине для того, чтобы ее длина изменилась на единицу:
где — удлинение пружины при деформации.
Он зависит от формы тела, его размеров, материала из которого изготовлено тело (пружина).
Иногда коэффициент жесткости обозначают буквами D и с.
Величина коэффициента жёсткости пружины указывает на устойчивость ее к действию нагрузок и насколько велико ее сопротивление при воздействии.
Коэффициент жесткости соединений пружинЕсли некоторое число пружин соединить последовательно, то суммарную жесткость такой системы можно вычислить как:
В том случае, если мы имеем дело с n пружинами, которые соединены параллельно, то результирующую жесткость получают как:
Коэффициент жесткости цилиндрической пружины
Рассмотрим пружину в виде спирали, которая сделана из проволоки с сечением круг. Если рассматривать деформацию пружины как совокупность элементарных сдвигов в ее объеме под воздействие сил упругости, то коэффициент жесткости можно вычислить при помощи формулы:
где — радиус пружины, — количество витков в пружине, — радиус проволоки, — модуль сдвига (постоянная, которая зависит от материала).
Единицы измеренияОсновной единицей измерения коэффициента жесткости в системе СИ является:
В СГС:
= дин/см
Примеры решения задачПРИМЕР 1ЗаданиеРадиус цилиндрической пружины 10 мм, радиус проволоки из которой она изготовлена 0,8 мм количество витков равно 50. Каков коэффициент жесткости пружины, если она выполненная из пружинной стали Па.РешениеВ качестве основы для решения задачи примем формулу: Переведем имеющиеся данные в единицы системы СИ: Проведем вычисления: ОтветПРИМЕР 2ЗаданиеНа рис.1 приведены графики функций , где — удлинение пружины, при воздействии на нее упругой силы, модуль которой равен для двух пружин из меди и стали. Найдите отношение жесткостей данных пружин.Рис. 1РешениеПо закону Гука, коэффициент упругости пружины является коэффициентом в линейной связи силы и удлинения пружины: В соответствии с геометрическим смыслом — тангенс угла наклона прямой, заданной формулой (2.1) по отношению к оси X. Следовательно: Найдем отношение коэффициентов жесткости пружин, принимая во внимание выражения (2.2) и (2.3):- 06.05.2017 04:35
- thumb_up 18
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.