Hvordan søke Hooke lov til å lage din egen Spring Scale

Hookes lov sier at når du strekker en våren, vil det utøve en dempning ( trekke tilbake mot strekk ) i lineær forhold til avstanden du strekke den. I ligningen form, er det F = -kx , der F = den dempning , x = avstanden strengen er strukket , og k = fjærkonstanten ( et tall som avhenger av materialegenskapene til våren ) . Det negative tegn betyr at tilbakestillingskraft peker i motsatt retning fra strekningen . Fordi hver handling har en lik og motsatt reaksjon ( Newtons tredje lov av Motion ) , Hookes lov betyr også mengden kraft som du trekker på våren er lineært proporsjonal med avstanden det vil strekke (F = kx ) . Med andre ord, hvis du trekker en fjær dobbelt så hardt, vil det strekke dobbelt så langt.

Hvis du legger et objekt fra slutten av en fjær , styrken av tyngdekraften på at objektet vil trekke på våren. Siden tyngdekraften på et objekt er proporsjonal med massen , kan du bruke Hookes lov å finne ut av massen til et objekt ved å henge den fra en kilde - lage dine egne våren scale.Things du trenger
Metal våren
skrue øye
krok og øye vant
Tenger
Bor
Drill bit litt mindre enn diameteren på skruen -eye- gjengede enden
to -by -4 - tommers bord
To sawhorses eller tabeller
En liten gjenstand som har masse du allerede vet
Object av ukjent masse
Ruler
Blyant eller penn
Papir på
Vis flere instruksjoner
Bygg
1

Bor en liten forrett hull nær sentrum av en bred side av 2-av -4 - tommers bord , ved hjelp av drill og boret.
2

skru ut skruen øye inn i start hullet for hånd. Stram det for hånd så langt som det går. Klemme tang på skruen øyet og stram skruen forsiktig øyet litt mer .
3

Fest den ene enden av metall våren til skruen øyet, ved å bøye den rundt skruen øyet med tangen .
4

Fest øyet slutten av krok og øye strekkfisk til den ledige enden av våren , igjen ved å bøye fjæren rundt øyet med tang .
5

støtte styret i begge ender med sawhorses eller tabeller , slik at fjæren henger ned fra skruen øyet.
Kalibrering
6

Mål lengden av våren mens det henger ned med bare krok og øye strekkfisk vedlagt. Skriv ned lengden .
7

Heng lite objekt av kjent masse fra kroken del av strekkfisk . Vent til våren for å slutte å bevege seg . Måle lengden av fjæren igjen med liten masse festet . Skriv ned lengden av fjæren og massen av objektet. Fjerne objektet fra kroken.
8

Beregn vekten av objektet. W = mg : vekt lik masse ganger tyngdens akselerasjon . På jordens overflate, g = 9,8 m /sekund ^ 2 . Vekten gir deg kraft (F ) begrepet i Hookes lov .
9

Beregn forskjellen i lengden på våren med og uten masse vedlagt. Denne forskjellen er forskyvning ( x ) begrepet i Hookes lov .
10

Sett målte verdier for F og x inn i Hookes lov ligning , F = kx . ( Det negative tegn ikke er tatt med her , fordi kraften og forskyvningen er i den samme retning. ) Løs for den ukjente k . Skriv ned verdien av k .
Bruke Spring Scale
11 <​​p> Hang et objekt av ukjent masse fra kroken slutten av strekkfisk .
12

Mål lengden av fjæren til denne festet gjenstand . Skriv ned lengden av fjæren .
13

Beregn forskjellen i lengden av fjæren med gjenstanden festet , og lengden av fjæren uten objekt knyttet. Denne forskjellen vil være forskyvning ( x ) begrep i Hookes lov ligningen. Arkiv 14

Sett din målte verdi for x , og din tidligere beregnet verdi for k, inn i Hookes lov ligning (F = kx ) . Løse for den ukjente F. Skriv ned verdien av F. Dette er vekten av objektet.
15

Konverter vekt i masse ved hjelp av formelen W = mg . Sett i din målte vekten av objektet for W, og den konstante verdien av g på jordens overflate , 9,8 meter /sekund ^ 2 . Løs dette for det ukjente moh. Dette gir deg masse av objektet.