עמוד:160

הקפיץ שקית קלה ובה 102 סמ " ק מים . הקפיץ מתארך , ובגובה החדש של המחוג מסמנים את השנת 1 " ניוטון . " עתה , בהסתמך על התוצאה הניסויית שהכוח שפועל על הקפיץ פרופורציוני להתארכותו , אפשר לסמן שנתות נוספות . לאחר הוספת השנתות , הקפיץ יכול לשמש מד כוח מכוייל . נדגיש שאפשר היה לכייל קפיצים כמדי כוח גם אילו הקשר בין הכוח לבין שיעור ההתארכות לא היה לינארי . תכונת הלינאריות מקלה על פעולת הכיול ועל השימוש בדינמומטר . התכונה החיונית של קפיצים המאפשרת להופכם למדיכוח היא תכונת האלסטיות . התבנית המתמטית של הקטע הלינארי בעקומה שבאיור 8 היא , F = kAQ . כאשר k ההופכי של שיפוע קטע זה . */ קי ? kfaMy & dn J ^& riWn באיור 11 מוצגים שלושה גרפים המבוססים על ניסויים שנערכו עם שלושה קפיצים שונים . השיפוע k של הגרף המתאים לקפיץ ב גדול מזה של קפיץ א . בהתארכות של 10 cm למשל , יש להפעיל על קפיץ א כוח בן , 2 . 5 N בעוד שעבור אותה התארכות של קפיץ ב יש להפעיל עליו כוח שעוצמתו . 5 N כלומר קפיץ ב נוקשה מקפיץ א . k הוא מדד לנוקשות הקפיץ . הוא נקרא קבוע הכוח של הקפיץ , ויחידתו היא ניוטון למטר ( הוכיחו בעזרת הקשר . { F = kM קשר זה מתייחס למתיחתו של קפיץ . כאשר מכווצים קפיץ , הכוח שמופעל על הקפיץ ושיעור התכווצותו ( לגבי קפיצים שאפשר לכווץ אותם ) מקיימים את אותו קשר . קשר זה מכונה חוק הוק על שמו של רוברט הוק aiVrn , ( Robert Hooke , 1635 - 1703 ) ופיזיקאי אנגלי בן תקופתו של ניוטון , שניסח את החוק לראשונה . F ( N ) חוק הוק : כאשר מותחים או מכווצים קפיץ , גודל הכוח שמופעל על הקפיץ נמצא ביחס ישר לשיעור מתיחותו ( או כיווצו . ( בהצגה אלגברית : ( 1 ) ( = Ml | כאשר : - Ail שיעיר המתיחה ( או הכיווץ ) של הקפיץ ( ביחס למצבו הרפוי ;( ^\ - k כ ^^^ של ^^^\ י ^^ } ^^\ \^^ ס }) ל ^ ן x ) . ^/^^ -ר ^^^ ^^^ איוו : 11 הצגת תוצאות " ' J ע 0 שלושה קפיצים

מכון ויצמן למדע. המחלקה להוראת המדעים

ישראל. משרד החינוך


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר