الفرق بين ثابت القوة للنابض ومعامل المرونة له
مرونة المواد : هي الخاصية الفيزيائية للمادة التي تعيد المادة إلى شكلها وأبعادها الأصليين بعد إزالة الإجهادات (مثلاً: القوى الخارجية) المؤثرة على المادة والتي تؤدي إلى تشكيلها أو تشويهها.
ثابت النابض هي الاستطالة الخادثة في سلك تتناسب تناسبا طرديا مع القوة المسببة لهذه الاستطالة
F=KΔ حيث Fقوة رد الفعل، Δ هي الإزاحة، و K هو ثابت النابض.
قانون هوك
في الميكانيكا والفيزياء، قانون هوك للمرونة هو تقريبًا يشير إلى أن الكمية التي يتغير بها الجسم (الإجهاد) مرتبطة خطيًا بالقوة المسببة لهذا التغير (الشد). المواد التي ينطبق عليها قانون هوك تقريبًا هي مواد ذات مرونة خطية.
سمى
قانون هوك على اسم الفيزيائي الإنجليزي روبرت هوك الذي عاش في القرن السابع عشر
الصيغة الرياضية لقانونِ هوك
يعبر عن قانون هوك بالصيغة الرياضية التالية : ق= أ x Δل
حيث أنّ:
ق:
القوة المؤثرة في الجسم، والتي تعمل على تغيير أبعاد الجسم، وفي حد معين من الممكن أن تُحدث تشوهاً للجسم، وبالتالي لا يعود لوضعه الطبيعي، ووحدة قياسها هي نيوتن.
أ:
هو ثابت هوك، والقوة التي تؤثر على السلك وتغيّر طوله، ووحدة ثابت هوك هي القوة إلى الطول، وكل مادة لها ثابت قوة لا يمكن أن يتغير، ويقاس بنيوتين/متر.
Δ ل:
الفرق الذي يحدث في الطول بين الموقع الأصلي للجسم قبل تعرضه للقوة، والموقع الجديد، سواء كان تأثير القوة هي الضغط أم التمدد، ويقاس مقدار التغير بالمتر.
تجربة هوك
يمكن عمل تجارب بسيطة لتطبيق قانون هوك، الأدوات المستخدمة ( ميزان نابضي، مجموعة أوزان مختلفة، مسطرة خشبية، حامل فلزي).
في البداية يتم تثبيت المسطرة والميزان النابضي على الحامل الفلزي، يقاس طول النابض قبل التأثير عليه بالقوة ونسجّل القياس، نقوم بوضع الثقل الأول ونلاحظ زيادة طول النابض بعد التأثير عليه بالقوة، ثم نسجل مقدار التغير، ونستبدل الثقل الأول بالثاني ونسجل مقدار التغير، ومن نستبدله ونضع الثقل الثالث ونسجل مقدار التغير، لنتوصل إلى أنه كلما كان الوزن أكبر كان التغير في طول النابض أكثر، أي انها علاقة مقدار التغير في طول النابض تتناسب طردياً مع القوة المؤثرة.
-1
عدد المشاهدات 827
