Jousivakiosta

onkonäinvaieihä

Miten jouselle voidaan määrittää tarkasti jousivakio. Jousivakiohan kuvaa jousen venyttämiseen tarvittavaa voimaa tiettyä matkaa kohti. Mutta tarvittava voimahan muuttuu riippuen jousen venymästä. Jos otat jousen ja venytät sitä sentin, niin toisen sentin venyttämiseen tarvittava voima on takuulla suurempi kuin ensimmäiseen senttiin tarvittava voima. Miten fyysikot selittävät tämän?

15

5644

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • koneenrakentaja

      Jousi voi myös supistua. Kaikki jouset eivät ole "vetojousia".Koneenrakennuksen oppikirjoissa esitetään laskukaavat eri jousityypeille.
      Eroja löytyy paine-, vääntö- ja vetojousien välillä.

    • Näinonnäreet

      Ns. lineaariselle jouselle pätee että jousivoima = jousivakio x jousen venymä/puristuma. Siten jousen venyttämiseen 2 cm tarvitaan kaksinkertainen voima verrattuna 1 cm venyttämiseen.

      • aatelluasiaa

        -- oisko käyrää osoittaan asia ,elikkä sitä rautalangasta vääntöä ?? -- kuinka pitkän matkan kaarijousella voi maksimissaan ampua nuolta ??


      • Näinonnäreet

        Ei sitä voi noin simppelisti laskea. Jousipyssyn pituusammuntaa on harrastettu kautta aikain. Nyrkkisääntö luonnonjousella puolisen kilsaa ja keinotekoisella toista kilsaa http://www.perinnejousi.fi/a_pituusam.htm


    • Jousivakio on vain laskennallista käsittelyä yksinkertaistava approksimaatio. Kun jousen puristuma tai venymä on lyhyt suhteessa jousen kokonaismittaan, niin jousen jousivakio ei juuri muutu. Siksi laskennallisessa käsittelyssä se voidaan yleensä olettaa vakioksi, vaikka todellisuudessa jousivakio ei ole vakio lainkaan vaan puristuman/venymän funktio.

      Joissain käytännön sovelluksissa (esim. ajoneuvojen iskunvaimentimien jouset) jousi rakennetaan usein tarkoituksella progressiiviseksi eli sellaiseksi, että sen jäykkyys kasvaa radikaalisti puristuman funktiona.

      • oottaassväärässä

        Koulussa määritettiin jousen jousivakiota ja piirrettiin kuvaajaa venymästä massan funktiona ja erittäin tarkasti suoralle pisteet sattuivat.

        Jousta venytettiin vieläpä huomattavan pitkiä matkoja


      • oottaassväärässä kirjoitti:

        Koulussa määritettiin jousen jousivakiota ja piirrettiin kuvaajaa venymästä massan funktiona ja erittäin tarkasti suoralle pisteet sattuivat.

        Jousta venytettiin vieläpä huomattavan pitkiä matkoja

        Näin juuri. Koululaitteiston mittaustarkkuudessa jouset ovat yleensä lineaarisia, joten jousivakio voidaan ihan perustellusti olettaa nimensä mukaan vakioksi. Tarkalleen ottaen se ei kuitenkaan ole vakio.


    • Jotakin_tällaista

      Jousen epälineaarisuus aiheutuu pääosin kahdesta tekijästä: geometrian muuttumisesta jousen venymän, puristuman tai vääntymän yhteydessä ja materiaalin epälineaarisuudesta. Yleensä geometrian muutos vaikuttaa myös vaikuttavan voiman kohtaan ja suuntaan sekä tuennan reunaehtoihin.

    • martta00

      Usein riittävällä tarkkudella jousivakio k on vakio eli F = kx, joten jousen venyttäminen 0 --> 1 cm vaatii tasan yhtä paljon voimaa kuin jousen venyttäminen 1cm --> 2 cm. Sen sijaan tarvittava työ ei ole sama, koska venyttämiseen tarvittava energia on W = ½kx^2.

      • just_joo

        "Usein riittävällä tarkkudella jousivakio k on vakio eli F = kx,"
        juuri niin.

        " joten jousen venyttäminen 0 --> 1 cm vaatii tasan yhtä paljon voimaa kuin jousen venyttäminen 1cm --> 2 cm."
        No ei todellakaan. jousen venyttämiseen vaadittava voima on sama kun voima suurimmalla venymällä, jossa jousi venymisen aikana on. 2cm venymällä siis kaksinkertainen 1cm venymään verrattuna, ja ko voima tarvitaan siis vasta venymisen lopussa. Sun logiikalla venyttäminen -1cm --> 0cm vaatisi vetovoimaa, todellisuudessa ei vaadita voimaa ollenkaan, vaan se tapahtuu ihan itsestään vapauttamalla alkutilan puristus.

        Kuten täällä jo täysin oikein aiemmin sanottiin: "Ns. lineaariselle jouselle pätee että jousivoima = jousivakio x jousen venymä/puristuma. Siten jousen venyttämiseen 2 cm tarvitaan kaksinkertainen voima verrattuna 1 cm venyttämiseen."


      • vsvsvsvsdfsdfv

        Totta kyllä, voimasta ei voida puhua, (vaan pikemminkin tehosta?) mutta ajatuksen ymmärsit varmasti


      • just_joo kirjoitti:

        "Usein riittävällä tarkkudella jousivakio k on vakio eli F = kx,"
        juuri niin.

        " joten jousen venyttäminen 0 --> 1 cm vaatii tasan yhtä paljon voimaa kuin jousen venyttäminen 1cm --> 2 cm."
        No ei todellakaan. jousen venyttämiseen vaadittava voima on sama kun voima suurimmalla venymällä, jossa jousi venymisen aikana on. 2cm venymällä siis kaksinkertainen 1cm venymään verrattuna, ja ko voima tarvitaan siis vasta venymisen lopussa. Sun logiikalla venyttäminen -1cm --> 0cm vaatisi vetovoimaa, todellisuudessa ei vaadita voimaa ollenkaan, vaan se tapahtuu ihan itsestään vapauttamalla alkutilan puristus.

        Kuten täällä jo täysin oikein aiemmin sanottiin: "Ns. lineaariselle jouselle pätee että jousivoima = jousivakio x jousen venymä/puristuma. Siten jousen venyttämiseen 2 cm tarvitaan kaksinkertainen voima verrattuna 1 cm venyttämiseen."

        <<< Kuten täällä jo täysin oikein aiemmin sanottiin: "Ns. lineaariselle jouselle pätee että jousivoima = jousivakio x jousen venymä/puristuma. Siten jousen venyttämiseen 2 cm tarvitaan kaksinkertainen voima verrattuna 1 cm venyttämiseen." >>>

        Kyllä kyllä, mutta tuo ei nyt millään tavalla vastaa aloittajan kysymykseen. Hän ei ihmetellyt sitä, miten lineaarinen jousi käyttäytyy vaan sitä, ovatko jouset todellisuudessa lineaarisia: onko k vakio?

        Hooken laki on vain lineaarinen approksimaatio jousille. Mikään jousi ei todellisuudessa ole tarkalleen ottaen lineaarinen, mutta moni jousi kyllä käyttäytyy tietyllä välillä hyvin lineaarisesti, joten approksimaatio on usein aivan riittävän tarkka.


      • EdK
        just_joo kirjoitti:

        "Usein riittävällä tarkkudella jousivakio k on vakio eli F = kx,"
        juuri niin.

        " joten jousen venyttäminen 0 --> 1 cm vaatii tasan yhtä paljon voimaa kuin jousen venyttäminen 1cm --> 2 cm."
        No ei todellakaan. jousen venyttämiseen vaadittava voima on sama kun voima suurimmalla venymällä, jossa jousi venymisen aikana on. 2cm venymällä siis kaksinkertainen 1cm venymään verrattuna, ja ko voima tarvitaan siis vasta venymisen lopussa. Sun logiikalla venyttäminen -1cm --> 0cm vaatisi vetovoimaa, todellisuudessa ei vaadita voimaa ollenkaan, vaan se tapahtuu ihan itsestään vapauttamalla alkutilan puristus.

        Kuten täällä jo täysin oikein aiemmin sanottiin: "Ns. lineaariselle jouselle pätee että jousivoima = jousivakio x jousen venymä/puristuma. Siten jousen venyttämiseen 2 cm tarvitaan kaksinkertainen voima verrattuna 1 cm venyttämiseen."

        Et tainnut ymmärtää, tai sitten keskityt vain hakemaan jotain sanomisen aihetta selvään asiaan.
        F=ks, joka kertoo koko asian.
        Esitetty voiman suuruus suhteessa matkaan on juurikin niin että jos voima F saa jousen matkan siirtymään 1cm, niin kun siihen lisätään samansuuruinen voima, niin siirtymä on 1..2 cm.
        Tässä ei pitäisi olla mitään sanamuodon tulkintatilaa, jousivakion kaava kertoo asian yksiselitteisesti.


      • Täsmällisyyttä

        Taitaa olla kyseessä epäonnistuneesta viestinnästä. Aloittajan viestistä ei käy selville mitä hän hakee. Ja on parempi sanoa että venyttäminen 1 cm -> 2cm vaatii yhtä suuren lisävoiman kuin venytys 0 cm -> 1 cm.


    • Seniori1

      Etkö itse juuri selittänyt mistä se johtuu! Ensimmäisen sentin venyttämiseen tarvitaan tietty voima. Toinen lisäsentti vaatii saman voiman lisää, jolloin voima tässä tilanteessa on jo kaksinkertainen jne. Tavallisen kierrejousen, joko puristus- tai vetojousen voima-venymäpiirroksen kuvaaja on origosta lähtevä nouseva suora. Jousivakio on tämän suoran kulmakerroin. Jousivakiolla siis kuvataan jousen jäykkyys.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Se oli siinä sitten

      Yhdysvaltain presidentti Donald Trump on määrännyt kaiken maan Ukrainalle toimittaman sotilaallisen tuen tauolle, kertoo
      NATO
      727
      2286
    2. Paljonko aikaa on kulunut siitä kun viimeksi tapasit hänet?

      Päiviä? Viikkoja? Kuukausia? Vuosia?
      Ikävä
      50
      2269
    3. Tiedätkö, että haluaisin panna

      Sinua. Onko sinulla samanlaiset ajatukset ja tunteet?
      Ikävä
      128
      2215
    4. Mikä sinua ja kaivattuasi

      Yhdistää?
      Ikävä
      134
      2147
    5. Ajelen varmaan siellä suunnalla

      taas yöllä, vahingossa käyn sun pihalla. 😏 m
      Ikävä
      54
      1766
    6. Trump tekee rauhan Amerikan ja Venäjän ehdoilla

      Ukraina luovuttaa Venäjän haluamat alueet Venäjälle. Ukraina luovuttaa Amerikan haluamat arvokkaat mineraalit Amerikall
      Maailman menoa
      241
      1643
    7. Hyväksytty kaivattusi

      Vartaloa vai et? Rehellinen vastaus
      Ikävä
      31
      1361
    8. Syvälliset keskustelut

      Olisivat tärkeintä ensisijaisesti hänen kanssaan Tulisi sellainen hetki, mutta kaikki meni pieleen
      Ikävä
      20
      1309
    9. Olisipa sitä henkisesti eheämpi ja rohkeampi

      mikään maallinen mammona ei itseäni kiinnosta, eikä sen menetys kiinnostus. Mutta kun kohtaa jonkun sykäyttävän ihmisen,
      Ikävä
      16
      1195
    10. Kyllähän tämä vähän kirpaisee

      Mutta oman sisäisen rauhan vuoksi jätän sinut nyt historiaan. Todennäköisesti olet jo sinäkin mennyt eteenpäin. Olipah
      Ikävä
      38
      1147
    Aihe