Cómo aplicar la ley de Hooke hacer tu propio Primavera Escala

ley de Hooke establece que cuando se estira un resorte , ejercerá una fuerza de restauración ( tire hacia atrás contra el tramo ) en proporción lineal a la distancia que se estira . En forma de ecuación , es F = kx , donde F = la fuerza de recuperación , x = la distancia que la cadena se estira , y k = la constante de resorte (un número que depende de las propiedades del material de la primavera ) . El signo negativo significa que los puntos de fuerza de recuperación en la dirección opuesta a la del estiramiento. Debido a que cada acción tiene una reacción igual y opuesta (Tercera Ley del Movimiento de Newton ) , la ley de Hooke también significa la cantidad de fuerza con la que se tire en un resorte es linealmente proporcional a la distancia que se extenderá (F = kx ) . En otras palabras , si se tira de un muelle doble de duro , que tendrá una extensión de dos veces más lejos .

Si cuelga un objeto desde el extremo de un resorte , la fuerza de la gravedad sobre ese objeto va a tirar de la primavera. Dado que la fuerza de la gravedad sobre un objeto es proporcional a su masa , se puede aplicar la ley de Hooke para averiguar la masa de un objeto colgándolo de un manantial - hacer sus propias scale.Things primavera que necesitará
Metal primavera
tornillo ojo
Hook y alicates tensores ojo
Taladro
Broca ligeramente más pequeño que el diámetro del extremo roscado de tornillos de ojos Página 2 por 4 pulgadas bordo
Dos caballetes o mesas
Un pequeño objeto cuya masa que ya sabes
objeto de masa desconocida
Gobernante
Lápiz o bolígrafo
Papel de
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Construcción Matemáticas 1

Haga un agujero pequeño aperitivo cerca del centro de un lado ancho de la tabla de 2 por 4 pulgadas , utilizando el taladro y la broca .
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atornillar el ojo tornillo en el agujero de arranque con la mano. Apriete a mano hasta donde se pueda. Sujete las pinzas sobre el ojo del tornillo y apriete con cuidado el ojo de tornillo un poco más .
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Fijar un extremo del muelle metálico en el ojo de tornillo , doblándolo alrededor del ojo tornillo con los alicates.
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Fije el extremo del ojo del gancho y ojo tensor para el extremo libre de la primavera, de nuevo doblando el resorte alrededor del ojo con los alicates.
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Apoyo a la junta en cada extremo con los caballetes o mesas , por lo que el muelle está colgando hacia abajo desde el ojo de tornillo .
calibración
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Medir la longitud de la primavera mientras que está colgando hacia abajo con sólo el tensor de gancho y ojo adjunto. Escriba la longitud .
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Cuelgue el pequeño objeto de masa conocida de la parte del gancho del tensor. Espere a que el muelle deje de moverse . Medir la longitud de la primavera de nuevo con la pequeña masa unida . Anote la longitud del resorte y la masa del objeto. Retire el objeto del gancho .
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Calcule el peso del objeto . W = mg : peso es igual a masa por aceleración de la gravedad. En la superficie , g terrestre = 9,8 m /s ^ 2 . El peso que se le da al término la fuerza (F ) en la ley de Hooke .
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calcular la diferencia en la longitud de la primavera con y sin la masa unida . Esta diferencia es el desplazamiento ( x ) término en la ley de Hooke .
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Ponga sus valores medidos para F y x en la ecuación de la ley de Hooke , F = kx . ( El signo negativo no se incluye aquí , porque la fuerza y el desplazamiento están en la misma dirección . ) Resuelva para la k desconocido. Anote el valor de k .
Usando la Escala de Primavera
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Cuelgue un objeto de masa desconocida desde el extremo del gancho del tensor.
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Medir la longitud de la primavera con este objeto adjunto. Anote la longitud del resorte .
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Calcular la diferencia en la longitud del resorte con el objeto unido , y la longitud de la primavera con ningún objeto adjunto. Esta diferencia será el término de desplazamiento ( x ) en la ecuación de la ley de Hooke .
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Ponga su valor medido para x , y su valor calculado previamente para k , en la ecuación de la ley de Hooke (F = kx ) . Resuelve por lo desconocido F. Anote el valor de F. Este es el peso del objeto .
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Convertir peso en masa utilizando la ecuación W = mg . Poner en su peso medido del objeto para W , y el valor constante de g en la superficie de la Tierra, 9,8 metros /segundo ^ 2 . Resuelva este para el m desconocido. Esto le da la masa del objeto .