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均一な円運動でラボ実験を実行するときにシステムが回転している間にスプリングが伸びる理由を説明しますか?

スプリングが付着した塊が均一な円運動を受けているときに伸びる理由を分解しましょう。

遊びの力を理解する

1。中心力: オブジェクトが円内で移動するには、円の中心に向かって絶えず引っ張る力がなければなりません。この力は、中心力と呼ばれます。

2。春の張力: セットアップでは、スプリングは中心力を提供します。 質量が回転すると、スプリングが伸び、緊張が生じます。この張力は、塊を円に動かし続け、中心部の力として機能します。

スプリングがどのように伸びるか

* ニュートンの第二法則: 春のストレッチの量は、それが経験する緊張に直接関係しています。 これは、ニュートンの第二法則(f =ma)によって支配されています。

* f: 力は春の緊張です。

* m: 春に付着した塊。

* a: 質量の加速度は、塊の加速です(a =v^2/r、ここでvは速度、rは円の半径です)。

* Hooke's Law: スプリング自体はフックの法則に従います。これは、スプリングによって及ぼす力が平衡位置からの変位に比例していると述べています。

* f =-kx

* k: スプリング定数(スプリングの剛性の尺度)。

* x: スプリングの変位(ストレッチ)。

まとめる

1。中心力要件: 回転質量は、その円運動を維持するために中心部の力を必要とします。

2。春の張力: スプリングは、この緊張を通してこの中心力を提供します。

3。 Hookeの法則: 必要な張力を生成するには、スプリングが伸びなければなりません。

4。ストレッチと張力: スプリングが伸びるほど(x)、張力が大きくなります(f)。これにより、必要な中心力を提供できます。

本質的に、スプリングは、円の中心に向かって質量を引くのに十分な緊張を引き出す必要があるため、旋回します。

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