Βαρυτικές δυνάμεις

Το ελατήριο μπορεί να επεκταθεί (τεντωθεί) υπό την επίδραση μιας εφαρμοζόμενης δύναμης. Σύμφωνα με το νόμο του Hooke: η επιμήκυνση είναι ευθέως ανάλογη του μεγέθους της εφαρμοζόμενης δύναμης. Αν θέλουμε να επιδρά στο ελατήριο η βαρυτική δύναμη της Γης, κρεμάμε ένα βάρος (γνωστής τιμής) στο ελατήριο. Όσο βαρύτερο είναι το βάρος που κρεμάμε, τόσο περισσότερο θα επιμηκυνθεί το ελατήριο. Πρέπει να προσέξουμε το βάρος να μην είναι πολύ μεγάλο γιατί θα καταστρέψει το ελατήριο.

1. Εξετάστε το σχήμα που δείχνει τα αποτελέσματα των μετρήσεων που έγιναν με ένα ελατήριο.

Ο Φίλιππος έκανε διάφορες μετρήσεις χρησιμοποιώντας ένα ελατήριο, έναν χάρακα και βάρη. Τοποθέτησε τον χάρακα κατά μήκος του ελατηρίου ώστε να μπορεί να μετρήσει το μήκος του σε σχέση με το φορτίο βάρους στο ελατήριο.

Με βάση αυτό το πείραμα, ο Φίλιππος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η βαρυτική δύναμη της Γης επενεργεί στη βαρύτητα. Υπολόγισε το μέγεθος της δύναμης εφαρμόζοντας τον τύπο Fg = m * g (g = 10 N/kg).

και καταγράφει τα αποτελέσματα σε έναν πίνακα. Ο πίνακας μπορεί να προβληθεί στο Excel.

2. Σχεδιάστε μια γραφική παράσταση της εξάρτησης του μήκους του ελατηρίου (l) από το φορτίο του ελατηρίου (m). Εργασία στο Excel.

3. Απαντήστε στις ερωτήσεις με βάση τα δεδομένα του γραφήματος:

• • Ποιο είναι το μήκος του ελατηρίου χωρίς φορτίο;
  • Πόση δύναμη αντιστοιχεί σε φορτίο 50 g;
  • Ποιο θα είναι το μήκος του ελατηρίου υπό την επίδραση δύναμης 0,6 Ν;

4. Συζητήστε και καταλήξτε σε συμπεράσματα σχετικά με τη σχέση μεταξύ της μάζας του βάρους και της επιμήκυνσης του ελατηρίου.