Несподівана аналогія.
Несподівана аналогія.
- Відомі наступні правила знаходження загального опору при
послідовному та паралельному з"єднанні резисторів (рис.1). Їх легко
отримати, використовуючм закон Ома для однорідної ділянки кола. В курсі
електродинаміки в старших класах ми познайомимось із паралельним та
послідовним з"єднанням конденсаторів, індуктивностей, джерел.
- Проте схожі з"єднання можна зустріти і в механіці. Наприклад: дві пружини жорсткостями к(1) та к(2) відповідно, з"єднано паралельно. Легко довести, що, внаслідок заміни цих двох пружин однією жорсткості к не спостерігатиметься жодних змін якщо к = к(1) + к(2). Отже:
- при паралельному з"єднанні пружин сумарна жорсткість дорівнює алгебраїчній сумі жорсткостей всіх пружин ( рис. 2.1 ).
- Слід зауважити, що всі пружини в процесі деформації повинні перебувати в рівних умовах.
- Аналогічно, використовуючи третій закон Ньютона та закон Гука можна довести, що: при послідовному з"єднанні пружин додаються обернені величини їх жорсткостей ( рис. 2.2 ).
- Дані формули мають широке застосування в динаміці, статиці і особливо в фізиці механічних коливань.
|
рис. 1 |
|
рис. 2.1, 2.2 |
Ознайомся з матеріалом та дай відповіді на наступні запитання.
- Сформулюйте закон Ома для однорідної ділянки кола? закон Гука.?
- Доведіть формули для послідовного та паралельного з"єднання опорів.
- Доведіть формули для визначення жорсткостей при паралельному та послідовному з"єднанні пружин.
- Придумайте механічну задачу на з"єднання пружин.