힘 상수는 Hooke의 법칙에 의해 설명 될 수 있습니다. 이 법은 17 세기에 살았던 영국의 물리학 자 로버트 후크 (Robert Hooke)의 이름을 따서 명명되었습니다.
Hooke의 법칙은 가장 일반적인 형태로 구성된 재료의 본질적인 특성을 기반으로 복잡한 물체에 대한 변형과 스트레스 사이의 관계를 결정할 수 있습니다. 균일하게 단면적으로 균질 한 막대가 늘어나면 단순한 스프링처럼 행동하며 단면 영역에 비례하지만 길이와 반비례하는 강성 k와 함께 작동합니다.
스프링 상수 :
fspring =-kx
여기서,
fspring은 Spring Force
입니다K는 힘 상수입니다
X는 스프링 스트레치 또는 압축입니다
치수 공식
치수의 관점에서, 치수 공식은 기본 단위와 파생 단위 (방정식) 사이의 관계를 표현하는 방정식입니다. 문자 l, m 및 t는 역학에서 길이, 질량 및 시간의 세 가지 기본 치수를 나타내는 데 사용됩니다.
모든 물리적 수량은 길이, 질량 및 시간의 기본 (기본) 단위로 명시 될 수 있으며, 일부 요인 (지수)을 곱합니다.
해당베이스의 양의 치수는 표현에 들어가는 기본 수량의 지수입니다.
기본 수량의 단위는 다음과 같이 물리적 수량의 차원을 결정하기 위해 표현됩니다.
- ‘l’은 길이를 나타냅니다.
- ‘M’,
- ‘T’시간.
예 : 이 영역은 두 길이의 제품과 같습니다. 결과적으로, [a] =[l2]. 즉, 영역의 길이는 2 차원과 질량과 시간의 제로 치수를 갖습니다. 같은 방식으로 볼륨은 3 개의 길이의 산물입니다. 결과적으로, [v] =[l3]. 즉, 볼륨 차원에는 길이, 질량 및 시간의 세 가지 차원이 있습니다.
치수 방정식
물리적 수량은 치수 방정식을 얻기 위해 치수 공식과 동일합니다.
예 :속도 =[m0 l1 t-1]
여기서 속도는 물리적 수량이며, 이는 치수 공식과 동일합니다.
힘 상수의 차원 공식
힘 상수 = f x
힘의 치수 =[m1 l1 t-2]
변위 차원 =[l]
힘 상수의 치수 공식 = f x = [M1 L1 T-2] [L]
힘 상수의 치수 공식 =[m1 l0 t-2]
2. 탄성 전위 에너지
압축되거나 늘어날 때 물체에 저장된 에너지를 탄성 전위 에너지라고합니다. 예를 들어, 궁수는 손으로 활을 당깁니다.
탄성 전위 에너지는 공식에서 계산됩니다. u =12k x2
여기서,
U =탄성 전위 에너지
k =힘 상수
x =문자열의 길이 (미터)
의 변위3. 전위 에너지
두 개의 하전 된 몸체가 소유 한 에너지는 전기 전위 에너지로 알려져 있습니다. 예를 들어, 요소의 원자에 존재하는 전자에 의해 소유 된 에너지.
u =q * v
여기서,
u =전기 전위 에너지
q =충전
v =볼트의 전위
스프링의 잠재적 에너지에 대한 표현을 추론
봄의 잠재적 에너지에 대한 표현을 추론하려면 Hooke의 법칙을 적용해야합니다. Hooke의 법칙에 대한 수학적 표현은
입니다f =-kx
여기서‘k’는 상수이고‘x’는 물체의 변위입니다.
블록이 반대 방향으로 x의 거리에 의해 당겨 졌다고 가정 해 봅시다. 이제 우리는 봄에 의해 수행 된 작업이 다음에 의해 주어진다는 것을 알고 있습니다.
w =0xf dx
=-xkx.dx
=-K (x) 22
물체를 당기는 작업은 w =kx22
에 의해 제공됩니다.마찬가지로, 객체를 0으로 돌리는 매우 작은 거리로 물체를 대체하면 스프링에 의해 수행 된 작업은 W =-KX22
에 의해 주어집니다.객체를 초기 위치에서 변위하여 최종 위치로 말하십시오. 그런 다음 수행 된 작업은-
에 의해 제공됩니다w =xfxikx. dx
=kxi22-kxf22
표현은 스프링에서 작용하는 힘에 의해 수행 된 작업이 물체의 변위 또는 최종 또는 초기 위치에 달려 있음을 분명히 보여줍니다.
.스프링에 의해 수행 된 작업은 물체의 위치에 의존한다는 것이 매우 이해됩니다. 주기적 움직임의 경우, 스프링에 의해 수행 된 작업은 객체를 초기 위치에서 초기 위치로 다시 대체하기 위해 수행 된 작업이 항상 0입니다.
.따라서 주기적 과정에서 봄에 의해 수행 된 작업은 다음과 같이 제공됩니다.
w =xfxikx. DX =KXI22-KXF22 =0
결론
치수 공식 물리적 수량의 양은 기본 수량 중 어느 것이 해당 금액에 포함되는지를 설명하는 방정식입니다. 그것은 사각형 괄호로 기본 금액을 나타내는 기호를 해당 전력, 즉 ().
예를 들어, 변위의 치수 공식은 다음과 같습니다. (l)
치수 공식은 기본 물리적 수량과 힘을 가진 물리적 수량의 의존성을 나타냅니다.
