Comprendre la connexion à ressort de la série

Lorsque les ressorts sont connectés en série, ils s'étendent du même montant, mais la force appliquée à chaque printemps est la même. Ceci est différent des ressorts connectés en parallèle, où la force est partagée et l'étirement peut être différent pour chaque printemps.

Dérivation de la formule

1. Constante de ressort efficace: La constante de ressort effective (k) de deux ressorts en série est donnée par:

1 / k =1 / k1 + 1 / k2

Cela peut être réécrit comme:

k =(k1 * k2) / (k1 + k2)

2. Période: La période de temps (t) d'un simple oscillateur harmonique (comme une masse au printemps) est donnée par:

T =2π√ (m / k)

où:

* m est la masse

* k est la constante de ressort

le rassembler

1. Calculez la constante de ressort effective (k) en utilisant la formule ci-dessus.

2. Remplacez la valeur de K et de la masse (M) dans la formule pour la période (t).

Exemple

Disons que vous avez deux ressorts avec les constantes de ressort K1 =10 N / m et K2 =20 N / m, et une masse de 0,5 kg.

1. Constante de ressort efficace:

k =(10 * 20) / (10 + 20) =6,67 n / m

2. Période:

T =2π√ (0,5 kg / 6,67 n / m) ≈ 1,73 s

Par conséquent, la période de la masse suspendue des deux ressorts en série est d'environ 1,73 seconde