Vedru, seeria ja paralleeli erinev paigutus

Kas olete kunagi näinud voodit või hüppelauda sees ? Jah, sees näete sama asendiga vedrude paigutust. Nüüd küsimus, mis on kevad? Vedru on elastne objekt, mida kasutatakse mehaanilise energia salvestamiseks, kus pikkuse mõõtmete muutumist mõjutab jõu suurus suuresti. Sarnaselt voodile või allikale saab vedrud ühendada teiste vedrudega ja moodustada järjestikku, paralleelselt või segatult vedrude seeria.

Oma otstarbel võib vedru paigutada nii järjestikku kui ka paralleelselt või isegi mõlema seguna. Selle korralduse eesmärk on saada vajadustele vastav konstantne asendusvedru. Seeria paigutus on ette nähtud vedrukonstandi vähendamiseks nii, et vedrusüsteemi kogetud pikkuse kasv oleks suurem, samas kui paralleelse paigutuse eesmärk on suurendada vedru konstanti nii, et vedrusüsteemi pikkuse kasv oleks väiksem kui järjestikune paigutus.

Seeria kevadkorraldus

Järjestikuses paigutuses on iga pegasa kogetud jõud sama. Kuid igal kevadel toimub 2x pikkuskaevandamine, kus vedru kogupikkuse kasv on iga vedru pikkuse kasvu summa.

(Loe ka: põiki- ja pikilained, erinevus?)

Esimene vedru tõmbab esimese vedru, pärast seda, kui esimese vedru pikkus suureneb x võrra, jätkub esimene vedru teise vedruni Hooke'i seadust kasutades, seejärel on seeria vedrude paigutuse asenduskonstant:

1 / K s = 1 / K 1 + 1 / K 2 + …… + 1 / K N

Paralleelne kevadkorraldus

Kui vedrud on paigutatud paralleelselt, on vedru kogujõud võrdne iga vedru kogetud jõu suurusega. Vedrude kogupikkuse kasv on aga sama mis iga vedru pikkuse kasv. Paralleelsete vedruseadmete asenduskonstandid on:

K p = K 1 + K 2 + …… + K N

Probleemide näide:

Kui on kaks ühesugust vedru, mille vedrukonstant on 200 N / m. Leidke vedrusüsteemi konstant, kui vedru (a) on seeria; b) paralleelselt.

Teate: K1 = K2 = 200 N / m

Küsitakse: Kevadkonstandi (a) seeria; b) paralleelselt

Vastus:

Konstandi suuruse saab määrata järgmise võrrandi abil:

  1. 1 / K seeria = 1 / K 2 + 1 / K 2 = 1/200 + 1/200 = 100 N / m
  2. K par = K 1 + K 2 = 200 + 200 = 400 N / m

Seega on vedrujõud jadakonstant 100 N / m, samal ajal kui paralleelkonstant on 400 N / m.