Как найти коэффициент жесткости пружины

Совет 1: Как обнаружить показатель жесткости пружины

С точки зрения классической физики пружину дозволено назвать устройством, которое накапливает потенциальную энергию путем метаморфозы расстояния между атомами материала, из которого эта пружина сделана. По виду воспринимаемой нагрузки пружины дифференцируются на: пружины сжатия, пружины изгиба, пружины кручения и пружины растяжения. При характеристике всякой такой пружины немаловажное значение уделяется коэффициенту ее жесткости.



Вам понадобится

  • – пружина;
  • – линейка;
  • – груз;
  • – ручка;
  • – тетрадь;
  • – калькулятор.

Инструкция

1. Обратите внимание на то, что при деформации пружины появляется сила, тяготящаяся восстановить изначальные размеры и форму данного тела. Данная сила вызвана электромагнитным воздействием, возникающим между атомами и молекулами вещества, из которого сделана пружина. Эта сила именуется силой упругости. Примитивный вид – деформация растяжения и сжатия.

2. Закрепите вертикально один конец пружины , 2-й же ее конец оставьте свободным. После этого линейкой измерьте длину данной пружины : полученный итог запишите в тетради, обозначив его х1.

3. Подвесьте на вольный конец пружины стограммовый груз и вторично измерьте ее длину. Полученный в ходе измерения итог запишите в тетрадь, обозначив его х2.

4. Рассчитайте безусловное удлинение стержня, которое представляет собой разницу между х2 и х1. При маленьких растяжениях либо сжатиях пружины сила упругости является пропорциональной деформации: она направлена в противоположную сторону от перемещения частиц тела при деформации. То есть, Fупр = |kx|, где k и является показателем жесткости. Это соотношение выражает суть закона Гука. А значит, дабы обнаружить показатель жесткости пружины , следует силу растяжения тела поделить на удлинение данной пружины .

5. Не зная, чему равна сила растяжения пружины , нереально вычислить показатель ее жесткости, следственно обнаружьте силу растяжения. Сила упругости либо растяжения уравновешивает силу тяжести, действующую на подвешенный груз. Эта сила появляется экстраординарно при деформации тела. Выходит, Fупр = – N = -mg. Отсель следует, что mg = kx. А значит, k = mg/x. Подставьте вестимые значения в формулу и рассчитайте показатель жесткости пружины .

Совет 2: Как обнаружить показатель жесткости

Жесткость – это способность детали либо конструкции противодействовать приложенной к нему внешней силе, по вероятности сберегая свои геометрические параметры. Основная колляция жесткостикоэффициент жесткости .



Вам понадобится

  • – рессорная пружина;
  • – грузы с определенной массой;
  • – линейка;
  • – тетрадь для записей;
  • – калькулятор.

Инструкция

1. Представьте, что вы решили своими руками соорудить грузовую тележку для мотоцикла либо автомобиля, дабы вывозить мусор со двора, привозить с поля урожай и так дальше. Желанно, дабы тележка была на рессорах. Если у вас есть пружинные рессоры, и вы знаете их коэффициент жесткости , вы можете вычислить, какой массы груз они способны нести. Показатель жесткости также дозволено вычислить опытным путем.

2. Разные пружины предуготовлены для работы на сжатие, растяжение, кручение либо изгиб. В школе на уроках физики детей учат определять коэффициент жесткости пружины, работающей на растяжение. Для этого на штативе вертикально подвешивается пружина в свободном состоянии. Один из учеников с поддержкой линейки замеряет ее длину. И итог записывается в тетрадь как L 1 = …

3. После этого к нижнему концу подвешивается груз определенной массы, скажем, 0.1 кг. Он воздействует на пружину, растягивая ее, с силой 1Ньютон (1Н). Напарник измеряет получившуюся длину растянутой пружины. Показание L 2, которое, безусловно, будет огромным, также записывается в тетрадь как L 2 = … Простым арифметическим действием L 2 – L 1 = находится величина растяжения L.

Как обнаружить <b>коэффициент</b> <strong>жесткости</strong>

4. По закону Гука: F упр. = kL. Следственно, дабы обнаружить коэффициент упругости (k), нужно силу растяжения пружины (F) поделить на величину удлинения (L). k = F/L.

5. Дабы опытным путем определить коэффициент упругости заготовленной вами для тележки пружины, ее нужно будет сжимать. Эта работа гораздо труднее исполняемой в школьной лаборатории. Во-первых, замерьте длину пружины в свободном состоянии и запишите итог(L 1).

6. Установите пружину вертикально в какую-либо гильзу, оставив свободной небольшую верхнюю часть. Возьмите определенный груз, скажем, гимнастическую гирю 16, 24 либо 32 кг. Установите ее на верхний торец пружины и подметьте на гильзе либо непринужденно измерьте линейкой длину сжатой пружины (L 2). Осмотрительно снимите гирю.

7. Вычислите значение L как разницу: L 1 – L 2. Подставьте значения в теснее знаменитую формулу k = F/L. Подбирайте по формуле F = kL возможную массу перевозимого груза, исходя из величины сжатия пружины.

Видео по теме


Обратите внимание!
Проявляйте максимальную осторожность при работе с пружиной. Она, тяготясь распрямиться, в всякий момент может «выстрелить» в непредсказуемом направлении и нанести увечье.

Совет 3: Как обнаружить силу тяжести

Сила тяжести – это такая сила, которая показывает степень притяжения тела к Земле под силой ее стремления. Она напрямую зависит от массы тела. Рассчитать силу тяжести довольно легко.



Вам понадобится

  • -Масса тела;
  • -Значение убыстрения свободного падения (константа, g = 9,8 м/с?)

Инструкция

1. Возможен, имеется тело, которое лежит на земле. Его масса равна m. Тогда для того, дабы узнать, какой силой тяжести владеет данное тело, надобно умножить массу данного тела на значение убыстрения свободного падения:F=m*g.

Видео по теме


Обратите внимание!
1)Величина g в различных уголках мира немножко меняется. Скажем, в Москве g = 9,8154 м/с?, а в Каире g = 9,79317 м/с?.2) Стоит подметить, что убыстрение свободного падения (как следствие, и сила тяжести) зависит от: – Массы планеты; – Радиуса данной планеты; – Высоты тела над поверхностью планеты; – Географического местоположения на планете – на Земле, на экваторе g = 9.78 м/с?, а на полюсе 9.83 м/с?; – От наличия пригодных ископаемых. Скажем – железной руды, которая владеет ясно выраженными магнитными свойствами.

Полезный совет
1)Не смотря на то, что g является величиной непрерывной, для технических расчетов пользуются значением g = 9,81 м/с?. 2) Если речь идет об измерении веса тела, то численно он равен силе тяжести.3) Нередко, когда тело расположено на какой-то опоре, то принимают в рассмотрение так называемую “силу сопротивления опоры”. Она прямо пропорциональна силе тяжести, а так же зависит от физических колляций самой опоры, к которой приложена сила тяжести данного тела.

Совет 4: Как определить жесткость пружины

Пружины — это компонент подвески автомобиля, которые ограждают автомобиль не только от неровностей дороги, но и обеспечивают необходимую высоту кузова над драгоценный, что в существенной степени влияет на управляемость транспортного средства, удобство и его грузоподъемность. В итоге тестов для всего автомобиля подбирается оптимальная жесткость пружин подвески под определенные данные движения.

Инструкция

1. При появлении «пробоев» подвески пружина считается слишком мягкой. В таких обстановках автолюбители становятся нестабильными в управлении. В идеале усилие пружины должно быть равно величине, предотвращающей избыточный наклон кузова.Больше жестких пружин требуют автомобили, которые подготовлены для гонок. В различных типах гонок использование одного и того же автомобиля полагает установки пружин с различной жесткость ю. Обращайте внимание при прохождении всяких поворотов на наклон кузова, тот, что при положительно подобранных пружинах должен быть не больше 2-х-3 градусов.

2. Для передней и задней подвески подбирайте пружины по жесткости парами. Впрочем не сразу дозволено добиться желаемой высоты подвески, так как пружина усаживается и в определенный момент может «теряться», что вовсе дрянно. Это происходит из-за недостатка несущей способности даже при полном сжатии, но с жесткость ю, обеспечивающей необходимую высоту подвески. Определяется это неизменно легко: между витками пружины должен быть зазор менее 4 мм.

3. Выбирайте пружины так, дабы при заправленном автомобиле зазор между витками пружин был чуть огромнее 6,5 мм. Желанно устанавливать самые мягкие пружины, хоть они и будут давать наклон машины в возможных пределах. Использовать суровые пружины, опираясь на суждение, что они снижают наклон автомобиля, улучшая управляемость, как водится, некорректно.

4. Проверяйте жесткость пружины по коду изделия либо по нанесенным меткам (штамповкой либо краской). Также определять жесткость пружин дозволено с подмогой ручного пресса, напольных весов и мерительной линейки в килограммах на сантиметр.На бытовые напольные весы укладывается брусок дерева (толщина не менее 12 мм) по площади большей площади торца пружины, а сверху устанавливается пружина. После этого на верхний торец пружины кладется 2-й брусок дерева и измеряется длина пружины. С подмогой пресса пружину сжимают до определенной величины (скажем, 30 мм) и снимают показания весов, вычисляя тем самым жесткость .

Обратите внимание!
Усилие нажатия на пружину измеряется по показаниям весов, но такой метод определения жесткости пружин опасен, потому что пружина может отлететь на довольно крупное расстояние.

Совет 5: Как подрезать пружины

На что только ни идут автолюбители, дабы усовершенствовать качество езды. Среди бесчисленных хитрых приемов есть и метаморфоза заложенного в конструкции машины дорожного просвета. Сделать это дозволено, внеся метаморфозы в размер винтовой пружины амортизатора, то есть, просто говоря, подрезав ее. Осуществить сходственное «хирургическое ввязывание» дозволено самосильно. Основное – классно продумать итоги такой операции.



Вам понадобится

  • – углошлифовальная машина («болгарка»);
  • – ножовка по металлу;
  • – комплект автомобильных гаечных ключей.

Инструкция

1. Решив исполнить подрезку своими силами, сначала освободите пружины , сняв стойку. Подоприте поочередно всякую из сторон автомобиля при помощи домкрата. Отсоедините колеса. Открутите болты, посредством которых крепится нижняя часть стойки. Позже этого отсоедините пружины . Все крепежные элементы старательно сложите в одно место, заблаговременно очистив от грязи.

2. Решите, на какую величину вам понадобится подрезать пружины . Проконсультируйтесь для этого у экспертов автосервиса. Для значительного метаморфозы дорожного просвета потребуется срезать полтора-два витка. Если вы сомневаетесь, сначала укоротите пружины на один виток и опробуйте их в действии. При необходимости процедуру дозволено будет повторить. Срезав пружины на большее число витков сразу, вы, безусловно, позднее не сумеете их восстановить до требуемого яруса, следственно хорошенько подумайте, раньше чем браться за инструмент.

3. Непосредственную обрезку металлической пружины изготавливаете при помощи углошлифовальной машины («болгарки»). При ее отсутствии используйте ножовку по металлу. Заблаговременно исполните разметку в необходимом месте. Подрезку следует обозначить в верхней части изделия. Это дозволит снизить отрицательные итоги деформации обновленной пружины .

4. Повторите те же операции для всех пружин, усердствуя, дабы в результате все они оказались одного размера. Исключительно значимо, дабы размер подрезанных пружин совпадал по осям автомобиля, дабы недопустить снижение управляемости в итоге даже малейшего перекоса конструкции.

5. Во избежание дерзких ошибок используйте для подрезки пружин вероятности автомобильной сервисной службы. Высококвалифицированный мастер дозволит оценить, насколько такая процедура желанна для вашего транспортного средства, да и исполнит ее на самом высоком профессиональном ярусе. Неискусная подрезка пружин может в будущем затребовать полной их замены, а, следственно, и неожиданных финансовых расходов.

Видео по теме

Совет 6: Как поменять пружины в диване

Ремонт мебели в домашних условиях – задача трудная, но выполнимая. С одной стороны, эксперт-мебельщик гарантированно починит сломавшийся диван. А с иной стороны, доставка габаритной мебели в ремонтную мастерскую – крайне хлопотная и дорогостоящая задача. При большом желании дозволено отремонтировать диван дома собственными силами.



Вам понадобится

  • – гаечный ключ;
  • – плоская отвертка;
  • – плоскогубцы;
  • – ножик для поролона;
  • – новейший поролон.

Инструкция

1. Перед тем как приступить к ремонту, подготовьте нужное пространство. Дабы ремонт случился максимально стремительно и результативно, приготовьте все необходимые инструменты, а также комплект новых пружин на замену. Уберите ковер либо ковровое покрытие, положите толстую и плотную пленку для охраны паркета от случайного падения тяжелого инструмента либо элемента конструкции дивана.

2. Начните разборку дивана с отсоединения боковин. Гаечным ключом открутите крепления, по вероятности придерживая их от свободного падения.

3. Любым комфортным образом промаркируйте детали механизмов раскладывания диванных плоскостей на правый и левый, дабы позже ремонта собрать их в верном порядке. Демонтируйте механизмы.

4. Продолжайте разборку дивана, поочередно отсоединяя сиденье, спинку. Если есть поддон, необходимо демонтировать и его.

5. Дабы снять чехлы, воспользуйтесь плоскогубцами и выдерните скобы крепления. Избегайте крепких рывков, усердствуйте все делать опрятно. В отвратном случае дозволено повредить либо даже распороть ткань чехлов.

6. Приступайте к ремонту пружинного блока, заблаговременно вытянувши матрац. Возьмите сырую тряпку, уберите пыль и деревянные опилки, которые традиционно присутствуют в изобилии в месте крепления пружинного блока к низу дивана.

7. Протестируйте все диванные пружины . Это дозволено делать и без демонтажа, впрочем эксперты рекомендуют все же вытягивать каждый блок и определять пригодность к последующему применению всякую пружину отдельно.

8. Сломанные пружины удалите при помощи плоскогубцев. Установив новые, используйте мебельный поролон и ветхое плотное одеяло для большей упругости пружинного блока и увеличения сроков эксплуатации. Для этого возьмите ножик, нарежьте поролон и набейте им пружинный блок, позже чего накройте одеялом и закрепите его по периметру при помощи молотка и 30-40 мм гвоздей таким образом, дабы одеяло «сидело» максимально плотно и собирало пружины, не давая им сваливаться в различные стороны. Таким образом, устраняется основная повод поломки либо непомерного растягивания диванных пружин – их несинхронная работа.

Совет 7: Как в физике обнаружить энергию

Энергия – физическое представление, сопровождающее всякое движение либо действие. Данный параметр в условно замкнутой системе является непоколебимой величиной само­стоятельно от протекающих в ней взаимодействий между телами.

Инструкция

1. Всякое движение либо непосредственное взаимодействие физических тел сопровождается выделением, поглощением либо передачей механической энергии. Элементы (тела) механической системы могут либо находиться в движении, либо в состоянии покоя. В первом случае говорят о кинетической энергии, во втором – о потенциальной. В сумме эти величины составляют полную механическую энергию системы:? E = Eкин + Епот.

2. Кинетическая энергия представляет собой работу силы, приложение которой придает убыстрение точке от нулевой до финальной скорости, обнаружить ее дозволено по формуле полупроизведения массы на квадрат скорости:Eкин = 1/2•m•v?.

3. Если кинетическая составляющая механической энергии зависит от скорости, то потенциальная – от взаимного расположения тел в системе. Т.е. для того дабы появилась эта энергия, в системе должно быть как минимум два элемента. Имеет толк не то, чему равна эта величина, а как она изменяется. Тела, находящиеся в поле притяжения Земли, владеют потенциальной энергией:Eпот = m•g•h, где g – убыстрение свободного падения, h – высота расположения центра масс тела.

4. Сумма ? E неизменно является непрерывной величиной. Данный закон соблюдается во всех механических системах самостоятельно от ее масштабов, и заключается он в сохранении энергии.

5. Потенциальная энергия зависит не только от силы стремления, она также сопровождает упругую деформацию физического тела, скажем, сжатия/растягивания пружины. При этом считается она по-иному, исходя из жесткости пружины k и ее удлинения x:Eкин = k•x?/2.

6. Электромагнитную энергию изредка разделяют на электрическую и магнитную, правда в большинстве случаев они узко взаимосвязаны. На самом деле под этим термином подразумевают плотность энергии электромагнитного поля, а всеобщую энергию этого поля находят путем суммирования электрической и магнитной:Eэм = E•D/2 + H•B/2, где E и H – напряженности, а D и B – индукции электрического и магнитного полей соответственно.

7. Формула гравитационной энергии является следствием закона стремления Ньютона, согласно которому на два тела, находящихся в поле Земли, действует гравитационная сила взаимодействия. При расчете энергии системы таких тел либо элементарных частиц применяются гравитационная непрерывная G, расстояние между центрами масс R и, собственно, массы 2-х тел m1 и m2:Eграв = -G• (m1•m2)/R.

Видео по теме

Совет 8: Как снять передние пружины на ВАЗ-2106

Снятие пружины на ВАЗ-2106 производится для ее замены. Со временем пружина теряет свою эластичность, работа ее становится менее добротной. Удобство уменьшается, да еще и сторонние звуки появляются.



Вам понадобится

  • – домкрат;
  • – комплект ключей;
  • – съемник шаровых опор;
  • – съемник наконечников рулевых тяг;
  • – устройство для сжимания пружины;
  • – противооткатные упоры;
  • – страховочные опоры.

Инструкция

1. Установите автомобиль на ровную поверхность, под задние колеса подставьте противооткатные упоры. Автомобиль ВАЗ-2106 заднеприводный, следственно дозволено для безопасности включить скорость. Сдерните, но не откручивайте, болты крепления переднего колеса к ступице. Сейчас поднимите сторону автомобиля на домкрате и выкрутите ступичные болты всецело. Установите под автомобиль страховочную опору и опустите на нее сторону машины. В роли опоры может быть и подходящих размеров крепкий пенек, и несколько деревянных брусков, сложенных совместно.

2. Извлеките из рулевой тяги штифт и ключом на 22 выкрутите гайку, которая фиксирует палец тяги. Позже этого нужно старательно надеть съемник рулевых тяг, дабы не повредить пыльник. Если в процессе разборки пыльник был поврежден, то его нужно заменить. Вкручивайте болт съемника, время от времени слегка постукивайте молотком по нему. Только так наконечник рулевой тяги сойдет с конуса. Когда снимите тягу, оттяните ее в сторону, дабы она не мешала. Сейчас ступица вольно вращается на шаровых опорах. Для снятия пружины нужно разобрать нижний рычаг, потому что она упирается в него.

3. Выкрутите гайку, которой крепится шток амортизатора к кузову. Позже выкрутите две гайки, которыми прикручен кронштейн амортизатора к нижнему рычагу. Амортизатор вытягивается снизу, для комфорта шток его следует вдвинуть в корпус. Сейчас дозволено надеть на пружину съемник и сжать ее. Усердствуйте съемник надевать так, дабы две стороны пружины сжимались равномерно. Обе части съемника обязаны находиться друг наоборот друга. А вот позже сжимания пружины дозволено проводить последующий демонтаж. Вначале необходимо выкрутить крепление стабилизатора поперечной стабильности. После этого понадобится снять нижнюю шаровую опору. Сделать это дозволено двумя разными методами.

4. Выкрутите ключом на 22 гайку, которой крепится палец шаровой к ступице. Но придется применять съемник для шаровых опор. Применять его нужно так же, как и съемник рулевых. Усердствуйте не повредить пыльник шаровой, а если он теснее поврежденный, неукоснительно замените. Но проще будет выкрутить три болта, которыми крепится корпус шаровой к рычагу. Сделать это дозволено накидным и торцовым ключами на 13. Позже того, как ступица отделена от рычага, конечный нужно опустить вниз, дабы извлечь пружину. Если пружина не выходит, придется снимать рычаг всецело. Для этого необходимо выкрутить две гайки, которыми крепится рычаг к кузову. Только учтите, что под прямоугольным болтом находятся металлические шайбы, которыми регулируется развал колес. Пружина на 2-й стороне снимается подобно.

Обратите внимание!
Помните: подставляемые в формулу величины переведены обязаны быть в систему СИ.

Полезный совет
Показатель жесткости пружины зависит от материала, из которого сделано данное тело, а также длины пружины и формы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий