研究弹簧的刚性系数:我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大。但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”、“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬。弹簧的软硬用它的刚性系数来表示。刚性系数越大,弹簧越硬。
研究弹簧的刚性系数:为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(其中:S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数):
材料 |
S/m2 |
n |
r/m |
A/(N·m-1) |
铜 |
3×10-6 |
100 |
1×10-2 |
90 |
钢 |
3×10-6 |
100 |
1×10-2 |
180 |
铜 |
6×10-6 |
100 |
1×10-2 |
360 |
钢 |
3×10-6 |
200 |
1×10-2 |
90 |
铜 |
6×l 0-6 |
100 |
2×10-2 |
45 |
(1)A=k ,其中k与制造弹簧的材料有关,材料不同,k值一般不同。上述实验中钢的k值k钢= (填上数值和单位)。
(2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧,则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图像中的图线 表示。
(3)用横截面积为9×l0-6m2的铜丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧,则该弹簧的半径为 m。
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