Електро-гравитационо нишало

Ние се занимаваме со нишалото на пролетната гравитација во овој напис. Еве ја кратката верзија на содржината:

Прво има Објаснувања, кој е нишалото на пролетната гравитација и кои формули се користат овде.
Примери потоа се пресметуваат броевите.
Ти добиваш задачи и Вежби да се обучиш.
А. Видео исто така треба да ги објасни врските со нишалото на пружина-гравитација.
Има еден на крајот од статијата Област за прашања и одговори со типични прашања на оваа тема.

Во еден момент ќе го разгледаме нишалото на пролетната гравитација. Меѓутоа, ако сè уште не знаете кои се силите или како да се справите со нив, исто така можете да погледнете во написот Додавање и распаѓање на силите. Погледот во статијата Заштеда на енергија не треба да боли ниту.

Објаснување на нишалото на пролетната гравитација

Прво, да започнеме со прашањето: Што е нишало на пролет-гравитација? Па, имаме пролет (пружина на серпентина) на која е прикачена маса и која виси надолу. Може да изгледа вака, на пример:

Сега, секако можете да ја повлечете масата надолу или да ја турнете нагоре. Погледнете ја следната графика:

Ова создава сила на пролет. Колку е ова големо, се разбира, зависи од тоа колку далеку е компресирана или повлечена пролетта. И, се разбира, исто така, на материјалот и конструкцијата на изворот.

Со многу извори постои пропорционалност помеѓу издолжувањето/скратувањето на пружината и силата што дејствува. Значи, ако патеката се удвои, тогаш и силата се удвојува. Ако патеката се зголеми тројно, тогаш и силата се зголемува тројно. Се разбира, ова важи само во одредени граници. Во одреден момент, изворот ќе биде трајно деформиран или ќе се скрши ако товарот е уште поголем. Сепак, сè додека пропорционалниот опсег е сè уште присутен, се применува формулата од законот на Хук:

„F“ е силата во tутнс
„Д“ е стапката на пролет во tутнс по метар
„s“ е растојанието во метри

Подолу најдете се едни со други Примери до.

Ако ја повлечете пружината, вклучително и масата и повторно ја пуштите, таа почнува да се лула напред и назад. Ова исто така може да се опише со формули. Колку често пролетта се лула напред и назад, е дадена од фреквенцијата во Hz. На пример, 5 Hz значи дека пролетта оди нагоре и надолу 5 пати во една секунда. Реципрочна вредност е периодот на осцилација "Т". Ова укажува на тоа колку време трае пролетта да се движи нагоре/надолу од почетната позиција и да се врати на почетната позиција. Формулите се:

„f“ е фреквенцијата во Херц
„π“ е бројот на кругот, т.е. околу 3.14159, без единици
„Д“ е пролетната константа во tутнс по метар
„m“ е масата во килограми
„Т“ е период на осцилација во секунди

Примери на нишалки со пролетна гравитација

Да разгледаме голем број примери со броеви за да ги примениме формулите за нишало на пролет-гравитација.

пример 1:

Имаме извор со константа од 20 N/m и го отклонуваме за 0,2 m. Која сила работи?

Пример 2:

Ние отклонуваме пружина за 15 см и применуваме сила од 6 tутн. Колку е голема пролетната константа?

Решение: Прво треба да го претвориме растојанието од сантиметри во метри (секогаш ги користите единиците за SI, т.е. метри, секунди, њутн и сл., А не во сантиметри, милисекунди или милинјутни итн.) Потоа, ја претвораме формулата во „Д“, вметнуваме и правиме математика.

Пример 3:

Пролет има константа од 21 tутн на метар и тежи 3 килограми. Пресметајте ја фреквенцијата на осцилацијата и времетраењето на осцилацијата.

Решение: Информациите можеме да ги приклучиме директно во равенката. Следната пресметка го покажува ова и исто така покажува како да се справите со единиците. Под коренот има 7: s 2. Броевите пред коренот едноставно треба да се внесат во калкулаторот (ставете заграда околу именителот за да може калкулаторот да знае дека Пи е и во именител). Добиваме 0,42 Hz. Реципрочната вредност е тогаш "T" со 2,38 секунди.

Задачи/вежби: нишало во тежина-маса

Видеа со пролетна гравитација-нишало

Видео од Лирелда

Ова видео треба да ви покаже за каква хармонична осцилација станува збор за пролетен тежок педел. Како прво, накратко е прикажано што се подразбира под ова (тежина на изворот). Продолжува со законот на Хук и F = -D. Следно, ќе се дискутира за гравитацијата на масата и инерцијата и каква врска има ова со движењето и остатокот на изворот и масата. Ова е проследено со времетраењето на периодот, времетраењето на осцилацијата и фреквенцијата. Прикажани се соодветните математички и физички односи. Ако ја изведете растојанието, ја добивате брзината и понатамошен дериват го носи забрзувањето. Исто така, прикажана е диференцијална равенка што го опишува системот.

Ова видео го најдов на Youtube.com.

Електро-гравитационо нишало: прашања и одговори

Во овој дел разгледуваме типични прашања со одговори за нишалото на пролет-гравитација.

П: Кој е најлесниот начин да се научи предметот на пролетно-гравитационите нишалки?

О: Прочитајте го внимателно овој напис и гледајте го и видеото. Свестете се што значат индивидуалните променливи во равенките/формулите и во кои единици се користат информациите. Примерите треба сами да ги пресметате (што делумно ги повторуваме во задачите/вежбите).