Το ελατήριο και ο νόμος του Hooke

Έχουμε ένα ελατήριο το οποίο κρέμεται από το ταβάνι, στο κάτω άκρο του οποίου μπορούμε να κρεμάμε όμοια βαράκια, όπου το καθένα έχει βάρος w, όπως στο διπλανό σχήμα. Στον παρακάτω πίνακα, δίνονται ο αριθμός των βαριδιών που έχουμε κρεμάσει στο ελατήριο και το αντίστοιχο μήκος του ελατηρίου.

i)   Με δεδομένο ότι κάθε βαράκι ασκεί στο ελατήριο δύναμη F ίση με το βάρος του και η δύναμη αυτή  επιμηκύνει το ελατήριο, ενώ F_ελ είναι η δύναμη που το ελατήριο ασκεί στα βαράκια, ίση κατά μέτρο με την δύναμη F, με αντίθετη κατεύθυνση, να συμπληρώσετε τις τιμές στην 3^η και 4^η στήλη του πίνακα.

ii) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της δύναμης F που επιμηκύνει το ελατήριο σε συνάρτηση με την επιμήκυνση x του ελατηρίου, για τις παραπάνω τιμές επιμήκυνσης.

iii) Με βάση το διάγραμμα και θεωρώντας την παραμόρφωση το ελατηρίου ελαστική, μπορείτε να προβλέψετε το μήκος του ελατηρίου αν στο άκρο του κρεμάσουμε 5 και 6 βαράκια;

iv) Πραγματοποιήσαμε το πείραμα και μετρώντας το μήκος  του ελατηρίου, όταν κρεμάσαμε 5 και 6 βαράκια, βρήκαμε 26,5cm και 28,3cm αντίστοιχα.

α) Μπορείτε να ερμηνεύσετε τα ευρήματα αυτά;

β) Αν αφαιρέσουμε όλα τα βαράκια το μήκος του ελατηρίου θα γίνει

a) 19,6 cm ,           b) 20,0 cm ,            c) 20,3cm.

v)  Αν κάθε βαράκι έχει βάρος w=0,05Ν, να υπολογιστεί η σταθερά k του ελατηρίου, συμπληρώνοντας την τελευταία στήλη του πίνακα.

Η απάντηση με κλικ ΕΔΩ ή και ΕΔΩ.