Совет 1: Как найти коэффициент жесткости пружины

С точки зрения классической физики пружину можно назвать устройством, которое накапливает потенциальную энергию путем изменения расстояния между атомами материала, из которого эта пружина сделана. По виду воспринимаемой нагрузки пружины дифференцируются на: пружины сжатия, пружины изгиба, пружины кручения и пружины растяжения. При характеристике каждой такой пружины немаловажное значение уделяется коэффициенту ее жесткости.
Вам понадобится
  • - пружина;
  • - линейка;
  • - груз;
  • - ручка;
  • - тетрадь;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Обратите внимание на то, что при деформации пружины возникает сила, стремящаяся восстановить первоначальные размеры и форму данного тела. Данная сила вызвана электромагнитным воздействием, возникающим между атомами и молекулами вещества, из которого сделана пружина. Эта сила называется силой упругости. Простейший вид – деформация растяжения и сжатия.
2
Закрепите вертикально один конец пружины, второй же ее конец оставьте свободным. Затем линейкой измерьте длину данной пружины: полученный результат запишите в тетради, обозначив его х1.
3
Подвесьте на свободный конец пружины стограммовый груз и повторно измерьте ее длину. Полученный в ходе измерения результат запишите в тетрадь, обозначив его х2.
4
Рассчитайте абсолютное удлинение стержня, которое представляет собой разницу между х2 и х1. При небольших растяжениях или сжатиях пружины сила упругости является пропорциональной деформации: она направлена в противоположную сторону от перемещения частиц тела при деформации. То есть, Fупр = |kx|, где k и является коэффициентом жесткости. Это соотношение выражает суть закона Гука. А значит, чтобы найти коэффициент жесткости пружины, следует силу растяжения тела разделить на удлинение данной пружины.
5
Не зная, чему равна сила растяжения пружины, невозможно вычислить коэффициент ее жесткости, поэтому найдите силу растяжения. Сила упругости или растяжения уравновешивает силу тяжести, действующую на подвешенный груз. Эта сила возникает исключительно при деформации тела. Итак, Fупр = - N = -mg. Отсюда следует, что mg = kx. А значит, k = mg/x. Подставьте известные значения в формулу и рассчитайте коэффициент жесткости пружины.

Совет 2: Как найти коэффициент жесткости

Жесткость – это способность детали или конструкции противодействовать приложенной к нему внешней силе, по возможности сохраняя свои геометрические параметры. Основная характеристика жесткостикоэффициент жесткости.
Вам понадобится
  • - рессорная пружина;
  • - грузы с определенной массой;
  • - линейка;
  • - тетрадь для записей;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Представьте, что вы решили своими руками соорудить грузовую тележку для мотоцикла или автомобиля, чтобы вывозить мусор со двора, привозить с поля урожай и так далее. Желательно, чтобы тележка была на рессорах. Если у вас есть пружинные рессоры, и вы знаете их коэффициент жесткости, вы можете вычислить, какой массы груз они способны нести. Коэффициент жесткости также можно вычислить опытным путем.
2
Различные пружины предназначены для работы на сжатие, растяжение, кручение или изгиб. В школе на уроках физики детей учат определять коэффициент жесткости пружины, работающей на растяжение. Для этого на штативе вертикально подвешивается пружина в свободном состоянии. Один из учеников с помощью линейки замеряет ее длину. И результат записывается в тетрадь как L 1 = …
3
Затем к нижнему концу подвешивается груз определенной массы, например, 0.1 кг. Он воздействует на пружину, растягивая ее, с силой 1Ньютон (1Н). Напарник измеряет получившуюся длину растянутой пружины. Показание L 2, которое, естественно, будет большим, также записывается в тетрадь как L 2 = … Простым арифметическим действием L 2 – L 1 = находится величина растяжения L.
Как найти <b>коэффициент</b> <strong>жесткости</strong>
4
По закону Гука: F упр. = kL. Следовательно, чтобы найти коэффициент упругости (k), надо силу растяжения пружины (F) разделить на величину удлинения (L). k = F/L.
5
Чтобы опытным путем определить коэффициент упругости заготовленной вами для тележки пружины, ее надо будет сжимать. Эта работа значительно сложнее выполняемой в школьной лаборатории. Во-первых, замерьте длину пружины в свободном состоянии и запишите результат(L 1).
6
Установите пружину вертикально в какую-нибудь гильзу, оставив свободной небольшую верхнюю часть. Возьмите определенный груз, например, гимнастическую гирю 16, 24 или 32 кг. Установите ее на верхний торец пружины и отметьте на гильзе или непосредственно измерьте линейкой длину сжатой пружины (L 2). Осторожно снимите гирю.
7
Вычислите значение L как разницу: L 1 - L 2. Подставьте значения в уже известную формулу k = F/L. Подбирайте по формуле F = kL допустимую массу перевозимого груза, исходя из величины сжатия пружины.
Видео по теме
Обратите внимание
Проявляйте максимальную осторожность при работе с пружиной. Она, стремясь распрямиться, в любой момент может «выстрелить» в непредсказуемом направлении и нанести увечье.

Совет 3: Как найти силу тяжести

Сила тяжести - это такая сила, которая показывает степень притяжения тела к Земле под силой ее тяготения. Она напрямую зависит от массы тела. Рассчитать силу тяжести достаточно легко.
Вам понадобится
  • -Масса тела;
  • -Значение ускорения свободного падения (константа, g = 9,8 м/с²)
Инструкция
1
Допустим, имеется тело, которое лежит на земле. Его масса равна m. Тогда для того, чтобы узнать, какой силой тяжести обладает данное тело, нужно умножить массу данного тела на значение ускорения свободного падения:
F=m*g.
Видео по теме
Обратите внимание
1)Величина g в разных уголках мира немного меняется. Например, в Москве g = 9,8154 м/с², а в Каире g = 9,79317 м/с².
2) Стоит отметить, что ускорение свободного падения (как следствие, и сила тяжести) зависит от:
- Массы планеты;
- Радиуса данной планеты;
- Высоты тела над поверхностью планеты;
- Географического местоположения на планете - на Земле, на экваторе g = 9.78 м/с², а на полюсе 9.83 м/с²;
- От наличия полезных ископаемых. Например - железной руды, которая обладает ярко выраженными магнитными свойствами.
Совет полезен?
1)Не смотря на то, что g является величиной постоянной, для технических расчетов пользуются значением g = 9,81 м/с².
2) Если речь идет об измерении веса тела, то численно он равен силе тяжести.
3) Зачастую, когда тело расположено на какой-то опоре, то принимают в рассмотрение так называемую "силу сопротивления опоры". Она прямо пропорциональна силе тяжести, а так же зависит от физических характеристик самой опоры, к которой приложена сила тяжести данного тела.

Совет 4: Как определить жесткость пружины

Пружины — это компонент подвески автомобиля, которые ограждают автомобиль не только от неровностей дороги, но и обеспечивают нужную высоту кузова над дорогой, что в значительной степени влияет на управляемость транспортного средства, комфорт и его грузоподъемность. В результате тестов для каждого автомобиля подбирается оптимальная жесткость пружин подвески под определенные условия движения.
Инструкция
1
При возникновении «пробоев» подвески пружина считается слишком мягкой. В таких ситуациях автолюбители становятся нестабильными в управлении. В идеале усилие пружины должно быть равно величине, предотвращающей излишний крен кузова.
Более жестких пружин требуют автомобили, которые подготовлены для гонок. В разных типах гонок применение одного и того же автомобиля предполагает установки пружин с разной жесткостью. Обращайте внимание при прохождении любых поворотов на крен кузова, который при правильно подобранных пружинах должен быть не более двух-трех градусов.
2
Для передней и задней подвески подбирайте пружины по жесткости парами. Однако не сразу можно добиться желаемой высоты подвески, потому что пружина усаживается и в некоторый момент может «теряться», что совсем плохо. Это происходит из-за недостатка несущей способности даже при полном сжатии, но с жесткостью, обеспечивающей нужную высоту подвески. Определяется это всегда легко: между витками пружины должен быть зазор менее 4 мм.
3
Выбирайте пружины так, чтобы при заправленном автомобиле зазор между витками пружин был чуть больше 6,5 мм. Желательно устанавливать самые мягкие пружины, хоть они и будут давать крен машины в допустимых пределах. Применять жесткие пружины, опираясь на мнение, что они снижают крен автомобиля, улучшая управляемость, как правило, некорректно.
4
Проверяйте жесткость пружины по коду изделия или по нанесенным меткам (штамповкой или краской). Также определять жесткость пружин можно с помощью ручного пресса, напольных весов и мерительной линейки в килограммах на сантиметр.
На бытовые напольные весы укладывается брусок дерева (толщина не менее 12 мм) по площади большей площади торца пружины, а сверху устанавливается пружина. Затем на верхний торец пружины кладется второй брусок дерева и измеряется длина пружины. С помощью пресса пружину сжимают до определенной величины (например, 30 мм) и снимают показания весов, вычисляя тем самым жесткость.
Обратите внимание
Усилие нажатия на пружину измеряется по показаниям весов, но такой способ определения жесткости пружин опасен, так как пружина может отлететь на достаточно большое расстояние.

Совет 5: Как подрезать пружины

На что только ни идут автолюбители, чтобы улучшить качество езды. Среди многочисленных хитроумных приемов есть и изменение заложенного в конструкции машины дорожного просвета. Сделать это можно, внеся изменения в размер винтовой пружины амортизатора, то есть, попросту говоря, подрезав ее. Осуществить подобное «хирургическое вмешательство» можно самостоятельно. Главное – хорошо продумать последствия такой операции.
Вам понадобится
  • - углошлифовальная машина («болгарка»);
  • - ножовка по металлу;
  • - набор автомобильных гаечных ключей.
Инструкция
1
Решив выполнить подрезку своими силами, вначале освободите пружины, сняв стойку. Подоприте поочередно каждую из сторон автомобиля при помощи домкрата. Отсоедините колеса. Открутите болты, посредством которых крепится нижняя часть стойки. После этого отсоедините пружины. Все крепежные элементы аккуратно сложите в одно место, предварительно очистив от грязи.
2
Решите, на какую величину вам потребуется подрезать пружины. Проконсультируйтесь для этого у специалистов автосервиса. Для существенного изменения дорожного просвета понадобится срезать полтора-два витка. Если вы сомневаетесь, вначале укоротите пружины на один виток и опробуйте их в действии. При необходимости процедуру можно будет повторить. Срезав пружины на большее число витков сразу, вы, естественно, впоследствии не сможете их восстановить до требуемого уровня, поэтому хорошенько подумайте, прежде чем браться за инструмент.
3
Непосредственную обрезку металлической пружины производите при помощи углошлифовальной машины («болгарки»). При ее отсутствии используйте ножовку по металлу. Предварительно выполните разметку в нужном месте. Подрезку следует наметить в верхней части изделия. Это позволит снизить негативные последствия деформации обновленной пружины.
4
Повторите те же операции для всех пружин, стараясь, чтобы в итоге все они оказались одного размера. Особенно важно, чтобы размер подрезанных пружин совпадал по осям автомобиля, чтобы предотвратить снижение управляемости вследствие даже минимального перекоса конструкции.
5
Во избежание грубых ошибок используйте для подрезки пружин возможности автомобильной сервисной службы. Квалифицированный мастер позволит оценить, насколько такая процедура желательна для вашего транспортного средства, да и выполнит ее на самом высоком профессиональном уровне. Неумелая подрезка пружин может в дальнейшем потребовать полной их замены, а, следовательно, и непредвиденных финансовых затрат.
Видео по теме

Совет 6: Как поменять пружины в диване

Ремонт мебели в домашних условиях - задача сложная, но выполнимая. С одной стороны, специалист-мебельщик гарантированно починит сломавшийся диван. А с другой стороны, доставка габаритной мебели в ремонтную мастерскую - весьма хлопотная и дорогостоящая задача. При большом желании можно отремонтировать диван дома собственными силами.
Вам понадобится
  • - гаечный ключ;
  • - плоская отвертка;
  • - плоскогубцы;
  • - нож для поролона;
  • - новый поролон.
Инструкция
1
Перед тем как приступить к ремонту, подготовьте необходимое пространство. Чтобы ремонт произошел максимально быстро и эффективно, приготовьте все нужные инструменты, а также набор новых пружин на замену. Уберите ковер или ковровое покрытие, положите толстую и плотную пленку для защиты паркета от случайного падения тяжелого инструмента или элемента конструкции дивана.
2
Начните разборку дивана с отсоединения боковин. Гаечным ключом открутите крепления, по возможности придерживая их от свободного падения.
3
Любым удобным образом промаркируйте детали механизмов раскладывания диванных плоскостей на правый и левый, чтобы после ремонта собрать их в правильном порядке. Демонтируйте механизмы.
4
Продолжайте разборку дивана, поочередно отсоединяя сиденье, спинку. Если есть поддон, нужно демонтировать и его.
5
Чтобы снять чехлы, воспользуйтесь плоскогубцами и выдерните скобы крепления. Избегайте сильных рывков, старайтесь все делать аккуратно. В противном случае можно повредить или даже распороть ткань чехлов.
6
Приступайте к ремонту пружинного блока, предварительно вытащив матрац. Возьмите влажную тряпку, уберите пыль и деревянные опилки, которые обычно присутствуют в изобилии в месте крепления пружинного блока к низу дивана.
7
Протестируйте все диванные пружины. Это можно делать и без демонтажа, однако специалисты рекомендуют все же вытаскивать весь блок и определять пригодность к дальнейшему использованию каждую пружину отдельно.
8
Сломанные пружины удалите при помощи плоскогубцев. Установив новые, используйте мебельный поролон и старое плотное одеяло для большей упругости пружинного блока и увеличения сроков эксплуатации. Для этого возьмите нож, нарежьте поролон и набейте им пружинный блок, после чего накройте одеялом и закрепите его по периметру при помощи молотка и 30-40 мм гвоздей таким образом, чтобы одеяло «сидело» максимально плотно и собирало пружины, не давая им сваливаться в разные стороны. Таким образом, устраняется главная причина поломки или чрезмерного растягивания диванных пружин - их несинхронная работа.
Источники:
  • как поменять пружины в мерседесе

Совет 7: Как в физике найти энергию

Энергия – физическое понятие, сопровождающее любое движение или деятельность. Этот параметр в условно замкнутой системе является неизменной величиной независимо от происходящих в ней взаимодействий между телами.
Инструкция
1
Любое движение или непосредственное взаимодействие физических тел сопровождается выделением, поглощением или передачей механической энергии. Элементы (тела) механической системы могут либо находиться в движении, либо в состоянии покоя. В первом случае говорят о кинетической энергии, во втором – о потенциальной. В сумме эти величины составляют полную механическую энергию системы:Σ E = Eкин + Епот.
2
Кинетическая энергия представляет собой работу силы, приложение которой придает ускорение точке от нулевой до конечной скорости, найти ее можно по формуле полупроизведения массы на квадрат скорости:Eкин = 1/2•m•v².
3
Если кинетическая составляющая механической энергии зависит от скорости, то потенциальная – от взаимного расположения тел в системе. Т.е. для того чтобы возникла эта энергия, в системе должно быть как минимум два элемента. Имеет смысл не то, чему равна эта величина, а как она изменяется. Тела, находящиеся в поле притяжения Земли, обладают потенциальной энергией:Eпот = m•g•h, где g – ускорение свободного падения, h – высота положения центра масс тела.
4
Сумма Σ E всегда является постоянной величиной. Этот закон соблюдается во всех механических системах независимо от ее масштабов, и заключается он в сохранении энергии.
5
Потенциальная энергия зависит не только от силы тяготения, она также сопровождает упругую деформацию физического тела, например, сжатия/растягивания пружины. При этом считается она по-другому, исходя из жесткости пружины k и ее удлинения x:Eкин = k•x²/2.
6
Электромагнитную энергию иногда разделяют на электрическую и магнитную, хотя в большинстве случаев они тесно взаимосвязаны. На самом деле под этим термином подразумевают плотность энергии электромагнитного поля, а общую энергию этого поля находят путем суммирования электрической и магнитной:Eэм = E•D/2 + H•B/2, где E и H – напряженности, а D и B – индукции электрического и магнитного полей соответственно.
7
Формула гравитационной энергии является следствием закона тяготения Ньютона, согласно которому на два тела, находящихся в поле Земли, действует гравитационная сила взаимодействия. При расчете энергии системы таких тел или элементарных частиц используются гравитационная постоянная G, расстояние между центрами масс R и, собственно, массы двух тел m1 и m2:Eграв = -G• (m1•m2)/R.
Видео по теме

Совет 8: Как снять передние пружины на ВАЗ-2106

Снятие пружины на ВАЗ-2106 производится для ее замены. Со временем пружина теряет свою гибкость, работа ее становится менее качественной. Комфорт уменьшается, да еще и посторонние звуки возникают.
Вам понадобится
  • - домкрат;
  • - набор ключей;
  • - съемник шаровых опор;
  • - съемник наконечников рулевых тяг;
  • - устройство для сжимания пружины;
  • - противооткатные упоры;
  • - страховочные опоры.
Инструкция
1
Установите автомобиль на ровную поверхность, под задние колеса подставьте противооткатные упоры. Автомобиль ВАЗ-2106 заднеприводный, поэтому можно для надежности включить скорость. Сорвите, но не откручивайте, болты крепления переднего колеса к ступице. Теперь поднимите сторону автомобиля на домкрате и выкрутите ступичные болты полностью. Установите под автомобиль страховочную опору и опустите на нее сторону машины. В роли опоры может быть и подходящих размеров прочный пенек, и несколько деревянных брусков, сложенных вместе.
2
Извлеките из рулевой тяги штифт и ключом на 22 выкрутите гайку, которая фиксирует палец тяги. После этого необходимо аккуратно надеть съемник рулевых тяг, чтобы не повредить пыльник. Если в процессе разборки пыльник был поврежден, то его необходимо заменить. Вкручивайте болт съемника, время от времени слегка постукивайте молотком по нему. Только так наконечник рулевой тяги сойдет с конуса. Когда снимите тягу, оттяните ее в сторону, чтобы она не мешала. Теперь ступица свободно вращается на шаровых опорах. Для снятия пружины необходимо разобрать нижний рычаг, так как она упирается в него.
3
Выкрутите гайку, которой крепится шток амортизатора к кузову. После выкрутите две гайки, которыми прикручен кронштейн амортизатора к нижнему рычагу. Амортизатор вытягивается снизу, для удобства шток его следует вдвинуть в корпус. Теперь можно надеть на пружину съемник и сжать ее. Старайтесь съемник надевать так, чтобы две стороны пружины сжимались равномерно. Обе части съемника должны находиться друг напротив друга. А вот после сжимания пружины можно проводить дальнейший демонтаж. Сначала нужно выкрутить крепление стабилизатора поперечной устойчивости. Затем потребуется снять нижнюю шаровую опору. Сделать это можно двумя различными способами.
4
Выкрутите ключом на 22 гайку, которой крепится палец шаровой к ступице. Но придется использовать съемник для шаровых опор. Использовать его необходимо так же, как и съемник рулевых. Старайтесь не повредить пыльник шаровой, а если он уже поврежденный, обязательно замените. Но проще будет выкрутить три болта, которыми крепится корпус шаровой к рычагу. Сделать это можно накидным и торцовым ключами на 13. После того, как ступица отделена от рычага, последний необходимо опустить вниз, чтобы извлечь пружину. Если пружина не выходит, придется снимать рычаг полностью. Для этого нужно выкрутить две гайки, которыми крепится рычаг к кузову. Только учтите, что под прямоугольным болтом находятся металлические шайбы, которыми регулируется развал колес. Пружина на второй стороне снимается аналогично.
Источники:
Обратите внимание
Помните: подставляемые в формулу величины переведены должны быть в систему СИ.
Полезный совет
Коэффициент жесткости пружины зависит от материала, из которого сделано данное тело, а также длины пружины и формы.
Источники:
  • Закон Гука
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500