स्प्रिंग कॉन्स्टेंट की गणना कैसे करें

जब आप एक स्प्रिंग को संकुचित या विस्तारित करते हैं, तो यह उस बल के विपरीत बल लगाता है जिसे आप अपनी संतुलन स्थिति में लौटने के प्रयास में लगाते हैं। बल की मात्रा वसंत की विशेषता है और इसे वसंत स्थिरांक द्वारा दर्शाया जाता है, क. के अनुसार हुक का नियम, विस्तार के बीच संबंध एक्स और बल एफ है:

ऋण चिह्न यह दर्शाता है कि स्प्रिंग द्वारा लगाया गया बल विस्तार के विपरीत दिशा में है।

बल और विस्तार के बीच संबंध एक रैखिक है, जिसका अर्थ है कि यदि आप बल बनाम विस्तार की साजिश रचते हैं। एक्सटेंशन ग्राफ, आपको एक सीधी रेखा मिलेगी। यह मूल से होकर गुजरेगा (एक्स = 0; एफ = ०), और इसका ढाल वसंत स्थिरांक के बराबर होगा, क.

हुक के नियम के ग्राफ के लिए मान प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका है कि हुक से स्प्रिंग को निलंबित करें और वजन की एक श्रृंखला संलग्न करें जिसका मान ज्ञात है। हालांकि, वजन आमतौर पर ग्राम या किलोग्राम में मापा जाता है, जो कि द्रव्यमान की इकाइयाँ हैं। हालाँकि, उन्हें बल की इकाइयों में बदलना आसान है।

आपको बस इतना करना है कि गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण से द्रव्यमान को गुणा करना है, जो कि एमकेएस मीट्रिक प्रणाली में 9.8 मीटर/सेकेंड है।

आप अभी भी एक सीधी रेखा वाला ग्राफ़ प्राप्त कर सकते हैं और. के मान का एक्सट्रपलेशन कर सकते हैं क ढलान से भले ही आप ये रूपांतरण न करें, लेकिन इसके लिए मान क गलत इकाइयों में होगा और यदि आप रूपांतरण करते हैं तो आपके द्वारा प्राप्त मूल्य से भिन्न होगा।

एक सीधी रेखा को प्लॉट करने के लिए, आपको केवल दो बिंदुओं की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि आपको केवल बनाने की आवश्यकता है दो माप. हालांकि, अधिक बनाना एक अच्छा विचार है - कम से कम तीन या चार। अतिरिक्त माप बीमा हैं। यदि वे मूल दो बिंदुओं द्वारा बनाई गई रेखा पर नहीं आते हैं, तो वसंत के साथ या आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे वज़न के साथ कुछ गलत हो सकता है।

बिंदुओं को प्लॉट करने के लिए, हुक से स्प्रिंग को लंबवत रूप से निलंबित करें और एक रूलर का उपयोग करके इसके विस्तार को रिकॉर्ड करें। एक ज्ञात भार को मुक्त छोर पर संलग्न करें और नया विस्तार रिकॉर्ड करें। अंतर है एक्स. भार द्वारा लगाए गए बल की गणना करने के बाद, आपके पास अपना पहला बिंदु है (एक्स₁, एफ₁). वजन बदलकर और नए एक्सटेंशन को रिकॉर्ड करके अलग-अलग बिंदुओं को प्लॉट करें। जब आप बिंदुओं को प्लॉट करना समाप्त कर लें, तो उन सभी बिंदुओं को छूने के लिए निकटतम बिंदुओं के माध्यम से एक रेखा खींचें।

सामान्य तौर पर, आप दो बिंदुओं को चुनकर और a. बनाकर एक रेखा का ढलान पा सकते हैं अनुपात इन दो बिंदुओं के बीच वृद्धि और दौड़। यदि आपके द्वारा चुना गया पहला बिंदु है (एक्स₁, एफ₁), और दूसरा बिंदु है (एक्स₂, एफ₂), रेखा का ढलान है:

यह मानते हुए एफ₂ से बड़ा है एफ₁.

यह वसंत स्थिरांक का मान है, क. हुक के नियम समीकरण में ऋणात्मक चिह्न के बावजूद, क एक धनात्मक संख्या है, क्योंकि हुक के नियम के ग्राफ में ढाल धनात्मक है।

ध्यान दें कि वसंत स्थिरांक में बल/दूरी की इकाइयाँ होती हैं। एमकेएस प्रणाली में, वसंत स्थिरांक इकाइयाँ न्यूटन/मीटर हैं। सीजीएस प्रणाली में, वे डाइन्स/सेंटीमीटर होते हैं। शाही व्यवस्था में, वे बल के पाउंड (lb .) हैं_एफ) / फुट।

अब जब आपके पास वसंत स्थिरांक है, तो आप अनुमान लगा सकते हैं कि जब आप इसे किसी बल के अधीन करेंगे तो वसंत कितना दूर या संकुचित होगा।