Jousivakio


Jousivakio on suure, (symboli k, yksikkö N/m), joka kertoo jousen jäykkyyden, eli kuinka vahvasti se pyrkii palautumaan tasapainoasemaansa. Jousivakio on nimestään huolimatta käytössä fysiikassa myös sellaisissa harmonisissa värähtelijöissä, joita ei kutsuta jousiksi.

Kaavat


Vakiota tarvitaan jousen aiheuttaman voiman F sekä jousen potentiaalienergian U laskemisessa. Kun jousta on venytetty tai puristettu tasapainoasemastaan matka x, jousi aiheuttaa kappaleeseen voiman (Hooken laki)

\({\displaystyle F=-kx}\)
Tällaista voimaa, joka on suoraan verrannollinen etäisyyteen tasapainoasemasta, sanotaan harmoniseksi voimaksi. Kappaleen potentiaalienergia jousessa on tällöin

\({\displaystyle U={\frac {1}{2}}kx^{2}}\).

Mittaaminen


Jousivakion mittaaminen ja laskeminen onnistuu melko helposti, kun jousen aiheuttama voima tunnetaan. Esimerkiksi kun kappale asetetaan roikkumaan jousesta, uudessa tasapainoasemassa jousen aiheuttama voima on sama kuin painovoima \({\displaystyle F=mg}\), jossa m on kappaleen tunnettu massa ja g on painovoiman aiheuttama putoamiskiihtyvyys. Tämän ja yhtälön F = -kx avulla saadaan yhtälö mg = -kx. Jousen venymä x on mitattava. Näin jousivakio on k = -mg/x. Tämä testi olettaa itse jousen olevan täysin painoton, joten se soveltuu tilanteeseen, jossa kappaleen massa on suuri jousen massaan nähden.

Koska harmoninen voima on Hooken lain mukaan \({\displaystyle F=-kx}\), saa yhtälö muodon \({\displaystyle mg=-kx}\) ja edelleen \({\displaystyle k={\frac {-mg}{x}}}\). Oletuksena on, että jousen massa on merkityksetön kappaleen massaan nähden.

Aiheesta muualla











Luokat: Jatkuvan aineen mekaniikka




Tiedot vuodesta: 30.09.2021 09:36:24 CEST

Lähde: Wikipedia (Tekijät [Historia])    Lisenssi: CC-BY-SA-3.0

Muutokset: Kaikki kuvat ja suurin osa niihin liittyvistä sisustuselementeistä poistettiin. Jotkut kuvakkeet korvattiin FontAwesome-kuvakkeilla. Jotkut mallit poistettiin (kuten ”artikkeli tarvitsee laajennusta”) tai osoitettiin (kuten ”viittaukset”). CSS-luokat joko poistettiin tai yhdenmukaistettiin.
Wikipediakohtaiset linkit, jotka eivät johda artikkeliin tai luokkaan (kuten ”Punaiset linkit”, “linkit muokkaussivulle”, “linkit portaaliin”) poistettiin. Jokaisella ulkoisella linkillä on lisäksi FontAwesome-kuvake. Joidenkin pienten suunnittelumuutosten lisäksi media-säilö, kartat, navigointiruudut, puhutut versiot ja geomikroformaatit poistettiin.

Huomaa: Koska annettu sisältö otetaan automaattisesti Wikipediasta tiettynä ajankohtana, manuaalinen tarkistaminen oli eikä ole mahdollista. Siksi LinkFang.org ei takaa hankitun sisällön paikkansapitävyyttä ja todellisuutta. Jos tiedossa on tällä hetkellä vääriä tietoja tai siinä on virheellinen näyttö, ota rohkeasti yhteyttä ota meihin yhteyttä: sähköposti.
Katso myös: Valmistusmerkintä & Tietosuojakäytäntö.