Sisu
Nagu on käsitletud Halliday ja Resnicki raamatus „Füüsise põhialused”, on Hooke'i seaduses öeldud, et valemi abil, mis seob vedru avaldatavat jõudu funktsioonina selle nihkumisest tasakaalupikkusest, on jõud F = -kx. x siin on vedru vaba otsa nihkumise mõõt koormamata ja pingevabast asendist. k on proportsionaalsuskonstant, mida nimetatakse "jäikuseks" ja mis on omane igale vedrule. Miinusmärk on ees, kuna vedru rakendatav jõud on “tagasitulev” jõud, mis tähendab, et see on vastu nihke suunda x, püüdes vedru naasta oma koormamata asendisse. Vedruvõrrand kehtib nihke x korral tavaliselt mõlemas suunas - nii venitades kui ka surudes -, ehkki võib olla ka erandeid. Kui te ei tea konkreetse vedru jaoks k-d, saate oma vedru kalibreerida teadaoleva massi abil.
Määrake vedru vaba otsa asukoht, kui see ripub lõdvalt - selle teine ots kinnitatakse seina külge kindlale pinnale.
Otsustage, millise nihkega x tasakaaluasendist soovite teada vedrujõudu, mõõtes seda meetrites.
Korrutage x -ga-k, et leida jõud, mida vedru avaldab oma tasakaaluasendisse naasmiseks. Kui x on meetrites ja k on kilogrammides sekundi ruudu kohta, siis on jõud F njuutonites, SI jõuühik.
Kui te ei tea k-d, siis jätkake selle määramiseks järgmise sammuga.
Vedru proportsionaalsuskonstant k leitakse riputades vedru vabale otsale teadaoleva massi m, eelistatavalt kilogrammides, pärast selle vertikaalset paigutamist. Saadud nihke abil saate k määrata suhtega k = -mg / x, kus g on gravitatsioonikiirenduse konstant 9,80m / s ^ 2, kus caret ^ tähistab eksponentsiatsiooni.
Näiteks kui vedru nihkub 5-kilogrammise koormuse korral x = 5 sentimeetrit, siis k = - 5 kg x 9,80 m / s ^ 2 / (-0,05 m) = 980 kg / s ^ 2. Siis saate selle taastamisjõu F lahendada, kui nihe x on näiteks 10 cm, järgmiselt: F = (-980 kg / s ^ 2) (0,10m) = -9,8 njuutonit.