Закон Гука

Hooke’s Law by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Тема проекта: Закон Гука

Цель работы:

  • Определить зависимость силы упругости от удлинения пружины;
  • Определить зависимость силы упругости от коэффициента жесткости.

Ожидаемые результаты:

  • Сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины и коэффициенту жесткости пружины. 

Практическая часть

Для выполнения виртуального эксперимента выберите “Intro”.

Виртуальная лаборатория выглядит следующим образом.

Часть 1. Подтверждение закона Гука

Виртуальный эксперимент.

Шаг 1. Примени силу к пружине. Пружина растянется на какое-то удлинение. 

Шаг 2. Увеличь применяемую силу и понаблюдай увеличится ли удлинение пружины.

Шаг 3. Повтори предыдущий шаг.

Шаг 4. Теперь попробуй применить силу в обратном направлении и сжать пружину. Если увеличить силу, увеличится ли сжатие? Сделай вывод. 

Часть 2. Зависимость силы упругости от жесткости пружины

Виртуальный эксперимент.

Шаг 1. Выберите две пружины с разными жесткостями. 

Шаг 2. Примените к ним одинаковые силы и сравните удлинения. 

Шаг 3. Увеличьте применяемую силу на пружину с большей жесткостью, пока их удлинения не сравнятся. Сделайте вывод. 

Заключение

Закон Гука подтвержден, сила упругости прямо пропорциональна удлинению и жесткости пружины. 

Глоссарий

Applied force — Применяемая сила

Spring force — Сила упругости

Displacement — Перемещение

Equilibrium position — Положение равновесия

Values — Числовые значения

Spring constant — Жесткость пружины