Ελατήρια N. Hooke
Στο Φύλλο Εργασίας 3, χρησιμοποιήσαμε ελατήρια για την μέτρηση του Βάρους ενός
σώματος. Τα θεωρούμε απλοικά, κι όμως χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές.
Γίνονται μελέτες από τεχνικούς ώστε να αποκτήσουν τις ιδιότητες που χρειάζεται
κάθε φορά.
Ας μάθουμε
λίγα πράγματα περισσότερα για αυτά τα τόσο χρήσιμα όργανα.
Τα
χρησιμοποιούμε σε πολλές καθημερινές εφαρμογές.
Το ξέρεις;
Αυτά λέγονται ελατήρια έλξεως, οι γάτζοι στις άκρες τους υπάρχουν
ακριβώς γιαυτό, για να τα τραβάμε. πρόσεξε ότι δεν υπάρχει κενό ανάμεσα στις σπείρες.
Όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος των ελατηρίων,
τόσο πιο ανθεκτικά είναι τα ελατήρια, αφού δέχεται δύναμη από το αντικείμενο το
ελατήριο επιμηκύνεται και όταν η δύναμη αυτή σταματήσει, το ελατήριο επιστρέφει
στο αρχικό του σχήμα.
Αυτά λέγονται ελατήρια πιέσεως.
Πρόσεξε πόσο διαφορετικό πάχος, μήκος ή και ακόμα και διαφορετικό υλικό
χρησιμοποιούν.
Ελατήρια κάβων.
Ελατήριο χεριών, για
ενδυνάμωση καρπού.
Ελατήρια γυμναστικής για
ενδυνάμωση θώρακα
Ελατήρια
για τις αναρτήσεις των αυτοκινήτων
Ελατήρια
για τον συμπλέκτη του αυτοκινήτου
Ελατήρια και στο στρώμα του κρεβατιού μας.
Ελατήριο για το παιχνίδι μας
Και στο τραμπολίνο για την αεροβική γυμναστική μας.
Το σεντόνι αναπήδησης από πολυπροπυλένιο το συγκρατούν ισχυρά ελατήρια.
- Τι είναι αυτο που κάνει το ελατήριο να έχει τόσες εφαρμογές;
- Είναι προβλέψιμο. Δηλαδή ξέρω πως θα παραμορφωθεί ανάλογα με τη δύναμη που θα του ασκηθεί.
- Τη συμπεριφορά των ελατηρίων την περιέγραψε ο Hooke, γύρω στο 1670.
Ο νόμος του Χουκ ή νόμος της ελαστικότητας περιγράφει την ελαστικότητα ενός ελατηρίου, όταν αυτό παραμορφώνεται υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης. Φέρει το όνομα του Άγγλου φυσικού Ρόμπερτ Χουκ που εξήγαγε πειραματικά αυτόν τον νόμο.
Σύμφωνα με τον νόμο του Χουκ, η επιμήκυνση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη της δύναμης που ασκείται στο ελατήριο. Με άλλα λόγια:
-
όπου :
- F είναι η δύναμη που ασκείται στο ελατήριο
- k η σταθερά του εκάστοτε ελατηρίου ,(εξαρτάται απο τα κατασκευαστικά του χαρακτηριστικά : υλικό, αριθμός σπειρών κλπ) και
- x η επιμήκυνση του ελατηρίου (η μετατόπιση από τη θέση φυσικού μήκους)
αν η δύναμη F=5Ν, του προκαλεί επιμήκυνση x=4cm,
η διπλάσια δυναμη F' =10Ν προκαλεί διπλάσια επιμήκυνση x'=8cm,
η τριπλασια δύναμη 15Ν, προκαλεί .................?
*** Γνωρίζω ότι σας έχω κρατήσει στο σχολείο το Βιβλίο, όπως και κάποια τετράδια. Ήταν για την αξιολόγησή σας. Δυστυχώς μας πρόλαβε η επιδημία, και δεν σας τα επέστρεψα.
Εσείς που έχετε το τετράδιο, γράψτε σε αυτό. Οι υπόλοιποι γράψτε τις ασκήσεις ή σε άλλο βοηθητικό τετράδιο ή σε κάποιο φύλλο και συγκεντρώστε τα σε μια διαφάνεια για να μην χαθούν.
Για απορίες ή απαντήσεις στείλτε μου στο email: elenhroga@gmail.com
Άσκηση
Κρεμάμε απο ελατήριο γνωστά Βάρη, και μετράμε τις επιμηκύνσεις του ελατηρίου.
1. Aπο τη σχέση που συνδέει το Βάρος με την Μάζα του σώματος
Β=m∙g, όπου g=10m/s2 , μπορώ να βρώ την μάζα του σώματος διαιρώντας με
το 10
(B=m∙g => m=B/g).
Mε
αυτή την πράξη βρίσκω την μάζα σε Kg, και επειδή 1Κg=1000g,
για να βρω την μάζα του σώματος πολλαπλασιάζω με 1000
Παράδειγμα:Β=24N , m=24/10=2,4Kg=2,4∙1000g=2400g
2. Αντέγραψε στο τετράδιο σου τον πίνακα που ακολουθεί.
Σας δίνω τα
ζευγάρια B,Δx .
Συμπληρώστε τα στοιχεία που λείπουν στον πίνακα με την πράξη που σου
γράφω παραπάνω, δηλαδή τελικά υπολόγισε την μάζα σε g(γραμμάρια).
Βάρος Β (Ν)
|
Μάζα m
(kg)
|
Μάζα m(g)
|
Επιμήκυνση Δx
(cm)
|
1
|
0,1
|
100
|
2
|
2
|
3
|
||
3
|
4
|
||
4
|
5,5
|
||
5
|
6,5
|
||
7
|
9
|
||
9
|
11,5
|
||
10
|
13
|
3.Κάνε το διάγραμμα (επιμήκυνση-μάζα) στο τετράδιό σου (χρησιμοποιώντας τον χάρακά σου), φτιάξε τους άξονες, βαθμονόμησέ τους.
4. Οταν ολοκληρώσεις το διάγραμμα , κάνε πρόβλεψη πόση θα είναι η επιμήκυνση για Βάρος Β=6Ν, και Β=8Ν (δηλαδή για μάζες m=600g και m=800g)
Στείλτε μου τις απαντήσεις σας (φωτογραφία το τετράδιο) στο email:elenhroga@gmail.com, με το ονοματεπώνυμό σας και το τμήμα σας.
Καλή συνέχεια
Προσοχή, δύναμη και αισιοδοξία!!
😷💟💟😊
💥
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου