Atsperei pieliekot 50 N lielu spēku, tā izstiepjas par 10 cm. Cik liels ir atsperes stinguma koeficients SI mērvienībās?
Ja deformācijas ir nelielas, elastības spēks \(F_e\) ir tieši proporcionāls atsperes deformācijai \(x\) (vai \(\Delta l\)) un ir vērsts pretēji ķermeņa daļiņu nobīdes virzienam (Huka likums). Elastības spēka moduli aprēķina, izmantojot Huka likuma matemātisko izteiksmi: \(F_e=kx\) (vai \(F_e=k\Delta l\)), kur \(k\) – atsperes stinguma koeficients, \(x\) (vai \(\Delta l\)) – atsperes pagarinājums.
No formulas izsakot atsperes stinguma koeficientu, iegūst: \(k=\frac{F_e}{x}\)
Ja atsperei pieliek \(50\space\mathrm{N}\) lielu spēku, tad, saskaņā ar III Ņūtona likumu, elastības spēks \(F_e\) atsperē arī ir \(50\space\mathrm{N}\).
Uzdevumā spēks dots SI mērvienībās - ņūtonos. Pagarinājuma vai garuma SI mērvienība ir metrs, tāpēc \(10\space\mathrm{cm}\) jāizsaka metros: \(10\space\mathrm{cm}=0,10\space\mathrm{m}\)
Aprēķini:
\(k=\frac{F_e}{x}=\frac{50}{0,10}=500\space\mathrm{N/m}\)
Atbilde: atsperes stinguma koeficients \(500\space\mathrm{N/m}\).
Vērtēšanas kritēriji
Zina vai atrod formulu lapā Huka likuma matemātisko izteiksmi – 1 punkts.
Aprēķina atsperes stinguma koeficientu, pieraksta rezultātu ar SI mērvienībām – 1 punkts.