Come applicare la legge di Hooke per rendere la tua bilancia a molla

legge di Hooke afferma che quando si allunga una molla , si eserciterà una forza di richiamo ( tirare indietro contro il tratto ) in proporzione lineare alla distanza la allungate . In forma di equazione , è F = -kx , dove F = forza di richiamo , x = la distanza della stringa è allungato , e K = la costante della molla ( un numero che dipende dalle proprietà del materiale della molla ) . Il segno negativo significa che i punti Ripristino forza nella direzione opposta al tratto . Perché ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria ( terza legge del moto di Newton ) , la legge di Hooke significa anche la quantità di forza con cui si tira su una molla è linearmente proporzionale alla distanza che si estenderà ( F = kx ) . In altre parole , se si tira una molla due volte più duro , si estendono due volte più lontano .

Se appendere un oggetto dalla fine di una molla , la forza di gravità su quell'oggetto tirerà sulla molla . Dal momento che la forza di gravità su un oggetto è proporzionale alla sua massa , è possibile applicare la legge di Hooke per capire la massa di un oggetto per impiccagione da una molla - fare le vostre proprie scale.Things molla che ti serviranno
metallo primavera
occhio vite
gancio tenditore
Pinze
Drill
punta leggermente più piccolo del diametro della vite di fine - eye - threaded
2 - by - 4 - pollici di bordo
Due cavalletti o tavoli
Un oggetto piccolo la cui massa si conosce già
oggetto sconosciuto massa

Righello Matita o penna
carta
Mostra Altre istruzioni
Costruzione
1

Praticare un piccolo foro di avviamento vicino al centro di una vasta parte della scheda 2 - by - 4 - pollici , utilizzando la punta da trapano e trapano .
2

Avvitare l'occhio vite nel foro di avviamento a mano . Serrare a mano fino in fondo . Bloccare la pinza sul occhio vite e stringere con attenzione l'occhio vite un po 'più .
3

Fissare un'estremità della molla metallica per l'occhio vite , piegando intorno all'occhio vite con le pinze .
4

Fissare l'estremità occhio del gancio e l'occhio tenditore all'estremità libera della molla , ancora una volta piegando la molla intorno all'occhio con le pinze .
5

Sostenere la scheda a due estremità con i cavalletti o tabelle , in modo che la molla è appeso giù dall'occhio vite .
calibrazione
6

Misurare la lunghezza della primavera mentre è appeso verso il basso con solo il gancio ed occhio tenditore attaccato . Annotare la lunghezza .
7

Appendere il piccolo oggetto di massa nota dalla parte gancio del tenditore . Attendere che la molla a fermarsi . Misurare la lunghezza della molla di nuovo con la piccola massa allegata . Annotare la lunghezza della molla e la massa dell'oggetto . Rimuovere l'oggetto dal gancio .
8

calcolare il peso dell'oggetto . W = mg : peso uguale a massa per accelerazione di gravità . Sulla superficie terrestre , g = 9.8 m /s ^ 2 . Il peso che si dà il termine forza ( F ) nella legge di Hooke .
9

calcolare la differenza di lunghezza della molla con e senza la massa collegata . Questa differenza è lo spostamento ( x ) termine nella legge di Hooke .
10

Mettete i vostri valori misurati per F e x nell'equazione la legge di Hooke , F = kx . ( Il segno negativo non è incluso qui , perché la forza e lo spostamento sono nella stessa direzione . ) Risolvere per k sconosciuta . Annotare il valore di k .
Utilizzando la bilancia a molla
11 <​​p> Hang un oggetto di massa sconosciuta dalla fine gancio del tenditore .
12

Misurare la lunghezza della molla con questo oggetto allegata . Annotare la lunghezza della molla .
13

Calcolare la differenza di lunghezza della molla con l'oggetto attaccato , e la lunghezza della molla senza oggetto attaccato . Questa differenza sarà il termine di spostamento ( x ) in diritto equazione di Hooke .
14

mettere il vostro valore misurato per x , e il tuo valore precedentemente calcolato per k , in legge equazione di Hooke ( F = kx ) . Risolvere per l'ignoto F. Annotare il valore di F. Questo è il peso dell'oggetto .
15

Convertire peso in massa utilizzando l'equazione W = mg . Mettete nel vostro peso misurato dell'oggetto per W , e il valore costante di g sulla superficie terrestre , 9,8 metri /secondo ^ 2 . Risolvere questo per l'ignoto m . Questo vi dà la massa dell'oggetto .