Cum se joacă Atelierul resorturilor
- Alege o probă și citește resorturile și sarcina de pe fișă.
- Decide cum își împart resorturile sarcina: alăturate o împart, în șir fiecare o poartă toată.
- Scrie predicția ta și apasă Pornește. Sarcina este coborâtă ușor lângă o riglă.
- Compară unde se așază cu linia ta portocalie sau oscilația cu perioada ta.
Cum se combină resorturile?
Un resort se alungește proporțional cu forța care îl trage, F = k·x, iar constanta elastică k spune câți newtoni îl alungesc cu un metru. Când două resorturi sunt alăturate și țin împreună o sarcină, se alungesc amândouă la fel și își împart forța, deci perechea este mai rigidă: k = k₁ + k₂. Când sunt în șir, fiecare resort poartă toată sarcina, amândouă se alungesc, iar alungirile se adună, deci perechea este mai moale: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂, iar două resorturi egale fac unul de două ori mai puțin rigid. Tăierea unui resort funcționează invers: fiecare bucată are mai puține spire pe care să-și distribuie alungirea, deci un resort pe jumătate este de două ori mai rigid. Cele patru arcuri ale unei mașini își împart greutatea alăturate, o saltea folosește sute de arcuri alăturate, iar un lanț lung de resorturi este moale și elastic. Constanta elastică fixează și cât de repede oscilează o masă: T = 2π·√(m ÷ k).
Un model de învățare țintit
Resorturile sunt ideale: fără masă, cu alungire proporțională cu forța și fără frecare. Fiecare resort este desenat cu 18 cm lungime înainte să se alungească, iar sarcina este coborâtă ușor în 2 s până unde resorturile îi țin greutatea. Pentru oscilație, masa pornește de la 3 cm sub repaus și oscilează timp de 2 s. Alungirile sunt la scară pe riglă. Răspunsurile în limita a 2% sunt corecte. g = 9,8 m/s².