فیزیک دوم دبیرستان – دینامیک – نیروی فنر

آموزش فیزیک دوم دبیرستان – فصل سوم – درسنامه پنجم

محاسبه نیروی فنر

یکی از مواردی که فصل دینامیک مطرح شده است محاسبه نیروی فنر و تغییرات طول فنر است . اگر به یک فنر نیروی F وارد شود این فنر در اثر این نیرو تغییر طولی برابر Δx پیدا خواهد کرد رابطه بین این نیرو و تغییر طول از رابطه زیر بدست می آید.

F = K Δx = k ( x₂ – x₁ ) 

که در رابطه بالا عبارت K معرف ضریب سختی فنر یا همان ثابت فنر است. یکی از سوالات متداول در امتحانات نهایی بدین صورت است که فنر را از سقف آویزان کرده و یک وزنه به انتهای فنر می بندند و از شما می خواهند که تغییر طول فنر از حالت عادی محاسبه کنید.

مثال : یک فنر به ضریب سختی 200 N/m  را از سقفی آویزان کرده و به انتهای دیگر آن یک جسم 4 کیلوگرمی آویزان می کنیم میزان تغییر طول فنر را بدست آورید؟

از آنجایی که وزنه به انتهای این فنر آویزان شده است بنابراین می توانیم نیروی وارد شده به این فنر را بصورت زیر محاسبه کنیم.

 ( F = W = m g = 4 * 10 = 40 ( N

از طرفی داریم F = K Δx

بنابراین منظور سوال این است که نیروی وارد شده به فنر همان نیروی وزن جسم و برابر 30 نیوتن است

F=W = K Δx 

40 = 200 * Δx  ==> Δx = .2

البته در صورت سوال می توان مقدار ثابت فنر را مجهول گرفت و سوالات دیگری نیز مطرح کرد و حالت مقایسه بین دو وزنه مختلف را سوال داد که بررسی این موارد معمولا جزو تست های کنکور هستند و از این مقوله خارج است.

نوع دیگری از سوالات که در امتحانات نهایی مطرح می شود البته نه در همه مدارس ترکیب سوالات فنر با حرکت آسانسور است که این بخش از درسنامه را می توانید در آموزش تصویری زیر مشاهده کنید عموما این سبک از سوالات در مدارس تیزهوشان و یا مدارس غیر انتفاعی مطرح می شود و در آزمون های هماهنگ استان ها و یا هماهنگ کشوری مطرح نمی شود . برای مشاهده درسنامه تصویری نیروی فنر کافی است که بر روی فایل تصویری زیر کلیک کنید.

برای دانلود درسنامه تصویری نیروی فنر کافی است که بر روی << اینجا >> کلیک کنید