HOKOOV ZAKON

 

 

 

Avtor: Tomaž Tanko

Mentorji: prof. R. Snoj, M. Azarov, V. Vidmar

Srednja šola za elektrotehniko in računalništvo Ljubljana

 

 

 

 

Kazalo:

O Robertu Hooku *

Teorija *

Poskusi *

Viri *

 

O Robertu Hooku

(1635 – 1703)

Angleški fizik Robert Hook je bil iznajdljiv, sposoben znanstvenik in zelo prepirljiv, zato, ker si je lastil mnogo zamisli in odkritij. Njegovo največje odkritje je Hookov zakon. Zakon je odkril leta 1678. Ukvarjal se je z astronomijo. Odkril je, da je tretja najsvetlejša zvezda v ozvezdju Oven dvojna zvezda. Ukvarjal se je tudi z biologijo.

 

Robert Hook

 

Teorija

Hookov zakon govori, da je raztezek vzmeti v prožnem območju sorazmeren s silo, ki jo napenja.

 

Enačba za Hookov zakon

F = k • x

k = koeficient prožnosti

x = raztezek

F = sila

 

To enačbo lahko zapišemo na še en način

F/S = E • ∆l/l

Sestavljena je iz natezne napetosti in iz relativnega raztezka.

Relativni raztezek

ε = ∆l/l

l = dolžina

∆l = sprememba dolžine


Natezna napetost

p= F/S

p = natezna napetost

F = sila

s = površina

 

Sorazmernostni koeficient E je značilen za posamezno snov. Imenujemo ga prožnostni modul.

Tabela prožnostnih modulov

Material

Prožnostni modul

[N/m2 ]

jeklo

212 • 109

baker

116 • 109

aluminij

64 • 109

Kremenčevo steklo

76 • 109

 

 

 

Poskusi

  1. Poskus z elastiko

Elastično vrvico sem obesil na stojalo in izmeril njeno neobremenjeno dolžino, nato pa sem jo postopoma obremenjeval z uteži in vsakokrat izmeril njen raztezek oz. dolžino. Prav tako sem jo postopoma razbremenjeval in vsakokrat izmeril njeno dolžino.

 

 

Dolžina elastike: 380 mm
Premer: 3 mm

Dodajanje mase

i (meritev)

l [mm]

(nova dolžina)

x [mm]

(raztezek)

m [g]

(masa)

P1 [Pa]

(napetost)

E [Pa]

(prožnostni modul)

1.

382

2

29

32.2

6192

2.

386

6

58

94.4

5875

3.

389

9

86

95.6

3983.3

4.

393

13

114

126.7

3726.5

Odvzemanje mase

 

i (meritev)

l [mm]

(nova dolžina)

x [mm]

raztezek

m [g] (masa)

P1 [Pa] (napetost)

E [Pa]

(prožnostni modul)

1.

393

13

114

126.7

3726.5

2.

390

10

86

95.6

3676.9

3.

387

7

58

94.4

5244.4

4.

384

4

29

32.2

3220

 

SLIKA POSKUSA

 

2. poskus

Ko na prožno vzmet obešamo uteži različnih mas, dobimo naslednje raztezke: 1 cm, 2 cm, 3cm, 4cm, 5.2 cm, 6.3 cm, 7.7 cm, 9cm. Mase si sledijo v korakih po 0.1 kg. Tabeliraj raztezke in mase ter pripadajoče sile (mg), nariši graf F(s), ter določi sorazmernostni koeficient F/s na linearnem delu grafa.

 

Raztezek [cm]

Masa

[kg]

Sila

[N]

1

0.1

1

2

0.2

2

3

0.3

3

4

0.4

4

5,2

0.5

5

6,3

0.6

6

7,7

0.7

7

9

0.8

8

 

 

Viri

 

Mehanika in toplota, fizika za 1. in 2. letnik srednjih šol