Як знайти довжину пружини.

Довжина дроту, з якого свита пружина, значно більше довжини самої пружини . Щоб дізнатися протяжність цього дроту, необов'язково псувати пружину, розмотуючи її. Досить здійснити розрахунок.
Вам знадобиться
  • - пружина;
  • - штангенциркуль;
  • - лещата;
  • - захисні рукавички;
  • - захисні окуляри;
  • - калькулятор.
Інструкція
1
Виміряйте діаметр пружини в стислому стані за допомогою штангенциркуля. Не застосовуйте до неї при цьому значних зусиль, інакше вона стиснеться, що спотворить результат вимірювання в бік зменшення. Найкраще виміряти діаметр в декількох місцях, після чого знайти середнє арифметичне результатів вимірювання за такою формулою: D = (D1 + D2 + D3 + ... + Dn)/n, де D - середній діаметр, мм, D1 ... Dn - результати вимірювань, мм, n-кількість вимірів (безрозмірна величина).
2
Знайдіть довжину окружності одного витка за такою формулою: l =? D, де l - довжина кола в мм,? - Число «пі», D - діаметр одного витка (мм) .На насправді виток має форми не окружності, а овалу (за рахунок того, що сама дріт володіє ненульовим діаметрів, і кожен виток навіть у стислому стані має діагональне подовжній перетин) , але подовження за рахунок цього настільки незначний, що ним можна знехтувати.
3
Порахуйте кількість витків пружини (обов'язково в повністю разжатия стані). Щоб не помилитися, можна використовувати при підрахунку витоків пружну смужку, наприклад, з гнучкої пластмаси. При кожному перескакуванні з витка на виток вона буде видавати виразний клацання. Досить порахувати кількість цих клацань і додати до них одиницю (з останнього витка смужка зіскочить майже беззвучно, оскільки не вдариться об наступний).
4
Помножте довжину кола одного витка пружини на число витків: L = lN, де L - довжина дроту, з якого свита пружина, мм, l - довжина кола одного витка, мм, N - кількість витків пружини (безрозмірна величина) .
Зверніть увагу
При необхідності використовуйте захисні рукавички. Стискати і розтискати пружину не різко, а плавно. Захищайте очі.
Корисна порада
Стискаючи сильну пружину, будьте обережні - вона може вислизнути і заподіяти травми. Дуже сильні пружини краще вимірювати в разжатия або злегка стислому стані, незважаючи на те, що точність при цьому трохи зменшиться. Особливо обережним потрібно бути, якщо для стиснення використовуються лещата або інші механічні пристосування.
Під поняттям розрахунку пружини ховається велике число параметрів, таких як діаметр прутка, його властивості за матеріалом і його обробці. Тому повний розрахунок пружини - дуже складна операція, виконувана за допомогою спеціальних комп'ютерних програм. До основних характеристик відносять жорсткість пружини, максимальну силу стиснення (розтягування), максимальну деформацію, висоту пружини в стислому і вільному стані і крок пружини.
Вам знадобиться
  • динамометр, лінійка, ваги.
Інструкція
1
Візьміть довільну пружину і виміряйте за допомогою лінійки її довжину. Це буде висота пружини у вільному стані. Потім максимально стисніть її, подіявши з деякою силою. Знову виміряйте довжину пружини. Це буде висота пружини в стислому стані. Всі вимірювання проводите в метрах.
2
Порахуйте кількість витків пружини, потім поділіть на це число висоту пружини у вільному стані. Результатом буде крок пружини у вільному стані. Виконайте ту ж операцію для пружини в стислому стані і отримаєте крок пружини в стислому стані.
3
Щоб знайти максимальну деформацію стиснутої пружини, відніміть від її висоти у вільному стані, висоту в стислому стані. Це буде деформація на стиск. Щоб знайти максимальну деформацію на розтяг, закріпіть один з кінців пружини, починайте розтягувати її за інший кінець, використовуючи одночасно динамометр. Показання динамометра повинні збільшуватися пропорційно подовженню пружини, як тільки свідчення динамометра почали наростати швидше, ніж відбувається деформація, розтягнення потрібно припинити. Виміряйте довжину пружини і відніміть від неї довжину пружини у вільному стані, отримаєте максимальну деформацію на розтяг. Показання динамометра в цей момент будуть відповідати максимальній силі розтягування.
4
Щоб знайти максимальну силу стиснення, навантажуйте пружину до того моменту, коли вона повністю стиснеться. На терезах виміряйте масу вантажу і помножте її на прискорення вільного падіння (число 9,81). Масу висловіть в кілограмах, тоді силу отримаєте в ньютонах.
5
Щоб знайти жорсткість пружини, закріпіть один з її кінців, а до іншого прикріпіть динамометр, надайте пружині невелику деформацію (10-20%). Виміряйте її довжину в деформованому стані в метрах, і зніміть показання динамометра в ньютонах. Відніміть довжину деформованої пружини від довжини пружини у вільному стані. Потім на отримане значення розділіть силу, виміряну динамометром k = F/? X. Результат отримаєте в ньютонах на метр.