HesapHanem

Hooke Yasası Kuvvet Hesaplayıcı

Geri çağırıcı kuvveti ve depolanan enerjiyi bulmak için yay sabitini ve yer değiştirmeyi girin.

Nasıl hesaplanır?

Yay sabitini k newton/metre (N/m) cinsinden, yer değiştirmeyi x ise yayın doğal boyundan itibaren santimetre olarak girin. Araç önce yer değiştirmeyi metreye çevirir, x(m) = x(cm) / 100; sonra geri çağırıcı kuvveti newton olarak F = k × x ile, esneklik enerjisini joule olarak E = ½ × k × x² ile hesaplar. Çevrilmiş yer değiştirme de gösterilir. Yay gerilse de sıkışsa da aynı sayılar geçerlidir; bu yüzden yalnızca değişimin büyüklüğünü girin. Sıfır ya da negatif girdilerde sonuç çıkmaz. Yasa yalnızca yayın elastik aralığında geçerlidir; sınırı aşılmış bir yay kalıcı biçim değiştirir ve bu doğrusal formül onu artık tanımlamaz.

Örnek hesaplama

k = 250 N/m olan bir yay 8 cm geriliyor. Önce çevirin: 8 / 100 = 0,0800 m. Kuvvet: 250 × 0,08 = 20,00 N. Enerji: ½ × 250 × 0,08² = 0,5 × 250 × 0,0064 = 0,8000 J. Araç geri çağırıcı kuvveti 20,00 N, depolanan enerjiyi 0,8000 J ve yer değiştirmeyi 0,0800 m olarak gösterir. Gerilmeyi 16 cm'ye çıkarırsanız kuvvet 40 N'a iki katına çıkar, enerji ise dört katına, yani 3,2 J'e yükselir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Yer değiştirmeyi metre olarak girmek. Alan santimetre bekler; 0,08 yazarsanız 0,08 cm sayılır ve kuvvet yüz kat küçük çıkar. 8 cm için 8 yazın.
  • k değerini N/cm veya N/mm olarak vermek. Sabit N/m olmalıdır; 2,5 N/cm yazan bir yay için 250 girilir.
  • x yerine yayın toplam uzunluğunu yazmak. Yalnızca doğal, yüksüz boydan olan değişim sayılır.
  • Enerjinin gerilmeyle doğru orantılı olduğunu sanmak. Enerji x'in karesiyle artar; iki kat gerilme dört kat enerji depolar, iki kat değil.
  • Sonucu elastik sınırın ötesinde ya da ön gerilimli bir yayda kullanmak. Fazla gerilmiş yay F = k·x'e uymaz; ön gerilimli yayda ise takılı boydan değil yüksüz boydan olan uzama alınmalıdır.

Bu hesaplama hakkında

Hooke yasası, bir yayın uyguladığı kuvvetin, doğal uzunluğundan ne kadar gerildiği veya sıkıştırıldığıyla doğru orantılı olduğunu söyler: F = k·x, burada k yay sabitidir (sertlik, N/m cinsinden) ve x yer değiştirmedir. Bu hesaplayıcı bu formülü kullanarak geri çağırıcı kuvveti bulur, ayrıca yayda depolanan elastik potansiyel enerjiyi, yani onu deforme etmek için yapılan işi, ½·k·x² ile hesaplar.

Hooke yasası, temel fizik ve makine mühendisliğinde araç süspansiyon yaylarından yatak yaylarına, kuvvet sensörlerinden mekanik terazilere kadar her şeyin tasarımının temelini oluşturan bir ilişkidir. Mühendisler bir uygulama için doğru sertliği veren bir yay sabiti seçmek için kullanırken, fizik öğrencileri kuvveti, enerjiyi ve basit harmonik hareketi birbirine bağlamak için kullanır — çünkü Hooke yasasına uyan bir yaydaki kütle, periyodu tamamen k ve kütle tarafından belirlenen bir salınım yapar.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Araç tek bir yay sabiti alır, bu yüzden gerçek yayları önce birleştirin. Yan yana bağlı ve birlikte gerilen iki özdeş yay, sabiti iki katı olan tek bir yay gibi davranır; aynı iki yay uç uca eklenirse sabiti yarıya düşen tek bir yay gibi davranır. Önce bu tek k değerini bulun, sonra uzamayı santimetre olarak girin. Yasanın yalnızca esneklik sınırı içinde geçerli olduğunu da unutmayın. Hangi tür yayla çalışıyorsunuz ve sabitini nasıl elde ediyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar