خانه > گزارش کار > گزارشکار ضریب ثابت فنرها

گزارشکار ضریب ثابت فنرها

گزارشکار کارگاه فیزیک مکانیک

عنوان آزمایش :ضریب ثابت فنرها

 

هدف: تحقق قانون هوک در فنرها وتعیین ضریب ثابت فنر به دو روش کشسانی و تناوبی

 

تئوری:

  1. روش کشسانی:هرگاه فنری در اثر نیرویی کشیده یا فشرده شود طول آن به اندازه x افزایش یا کاهش می یابد طوری که این تغییر طول در رابطه زیر صدق میکند:                                                            F=-kx   رابطه یک

این رابطه، قانون هوک نامیده می شود و در آن F نیروی کشسانی فنر(هم اندازه و در خلاف جهت نیرویی است که بر فنر وارد شده است)،X مقدار تغییر طول فنر ،Kضریب ثابت فنر است که به جنس و ساختمان فیزیکی فنر بستگی دارد و معرف سختی فنر می باشد. علامت منفی در رابطه به خاطر این است که نیروی کشسانی فنر طبق قانون سوم نیوتن ،با تغیییر طول آن مخالفت می کند.

در محاسبات عملی و آزمایشگاهی چون فقط با اندازه گیری سرو کار داریم نیازی به علامت منفی نیست و میتوان آن را نادیده گرفت یعنی: F=kx

اگر نمودار تغییرات F را بر حسب Xرسم کنیم، شکل زیر به دست می آید:

 

همانطور که نمودار نشان می دهد رابطه F=Kx تا رسیدن به نقطه A

(حد الاستیک یا حد کشسانی (صدق می کند وپس از آن وارد مرحله

پلاستیک و نهایتا به گسیختگی منجر می شود.به عبارت دیگر شاخه

OAقلمرو قانون هوک است.

 

حال اگر مطابق شکل زیر جسمی به جرم m به انتهای فنر قائمی بیاویزیم،نیروی وزن جسم باعث کشیده شدن فنر می گردد.پس:

این روش اندازه گیری k را روش کشسانی یا ایستایی می گویند.

تعیین ثابت فنر به روش تناوبی:اگر وزنه چسبیده به انتهای فنر قائمی را به سمت پایین کشیده و سپس رها کنیم دستگاه شروع به نوسان میکند طوری که دوره تناوب نوسانها از رابطه زیر به دست می آید:

متن کامل در فایل زیر:قیمت ۱۰۰۰ تومان

RIAL 10,000 – ضریب ثابت فنرها