| English | 의미 |
|---|---|
| elastic/ɪˈlæstɪk/ | 탄성 |
| Hooke's law/hʊks lɔː/ | 후크의 법칙 |
| extension/ekˈstenʃn/ | 신도 |
| tension/ˈtenʃn/ | 장력 |
| natural length/ˈnætʃərəl leŋθ/ | 자연 길이 |
| modulus of elasticity/ˈmɒdjʊləs ɒv ɪlæˈstɪsɪti/ | 탄성 계수 |
| elastic potential energy/ɪˈlæstɪk pəˈtenʃl ˈenədʒi/ | 탄성ポテン셜 에너지 |
| compress/kəmˈpres/ | 압축 |
버지점프의 물리학
- 탄성 줄을 늘리면 당겨 되돌려 줍니다. 더 많이 늘릴수록 더 강하게 당깁니다.
- 이 간단한 비례 법칙인 후크의 법칙은 스프링, 버지줄, 그리고 이들이 저장하고 방출하는 에너지를支配합니다.
자연 길이 2 m, 탄성 계수 50 N인 탄성 줄이 0.5 m 늘어나ました。장력 T = λx/L (N)을 구하십시오。
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
T = 50 × 0.5 / 2 = 12.5 N.
후크의 법칙에 따라 장력은 신장에 비례합니다。
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
T = (λ/L)x이므로, 재료가 탄성 범위를 유지하는 동안 T ∝ x입니다。
후크의 법칙
- 탄성 끈이나 스프링의 장력은 신장량 $x$에 비례합니다:
- $L$은 자연 길이이고 $\lambda$은 탄성 계수(재료의 특성)입니다.
장력은 신장에 선형적으로 증가하며, 곡선 아래의 면적이 저장된 탄성 에너지입니다.
후크의 법칙
F = k·x
힘은 신장에 비례합니다 — 기울기는 강성 k입니다.
같은 줄(λ = 50, x = 0.5, L = 2)에 대해 저장된 탄성 에너지 E = λx²/(2L) (J)을 구하십시오。
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
E = 50 × 0.25 / 4 = 12.5/4 = 3.125 J.
탄성 에너지는 힘–신장 그래프 아래의 ______에 해당합니다。
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늘리는 데 한 일 = T–x 곡선下面的面积 = ½ × x × (λx/L) = λx²/(2L)。
탄성 위치 에너지
- 늘리는 일은 탄성 위치 에너지로 저장됩니다 — 그래프 아래 삼각형 면적:
worked example (해설 예시)
- 자연 길이 $2$ m, 탄성 계수 $50$ N인 탄성 끈이 $0.5$ m만큼 늘어났습니다.
- 장력 $T = \dfrac{\lambda x}{L} = \dfrac{50 \times 0.5}{2} = 12.5$ N.
- 저장된 에너지 $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L} = \dfrac{50 \times 0.25}{4} = 3.125$ J.
탄성 줄(스프링 아님):
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줄은 당기기만 하며, 느슨할 때 장력은 0입니다. 압축될 때 밀기는 스프링만 합니다。
끈 vs 스프링
끈은 밀 수 없습니다. 탄성 끈은 당길 때만 당김(늘어날 때 장력, 느슨할 때는 없음). 스프링은 압축될 때도 밀 수 있으므로, 스프링의 신장 $x$은 음수가 될 수 있습니다.
- 원추 진자는 끈에 매인 질량을 수평 원운전으로 돌린 것입니다.
이해했습니다
- 후크의 법칙: $T = \dfrac{\lambda x}{L}$ (장력 ∝ 신장량)
- 저장된 탄성 PE: $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L}$ (힘-신장 곡선下面的面积)
- $\lambda$ = 탄성 계수, $L$ = 자연 길이; 끈은 당기기만 하고 스프링은 밀기도 함