Jousivakio

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Jousi

Jousivakio on vakio (symboli k, yksikkö N/m), joka kertoo jousen jäykkyyden ts. kuinka vahvasti se pyrkii palautumaan tasapainoasemaansa.

Kaavat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Jousen keräämä potentiaalienergia P = U voiman F funktiona.

Vakiota tarvitaan jousen aiheuttaman voiman F sekä jousen potentiaalienergian U laskemisessa. Kun jousta on muutettu tasapainoasemastaan matka x (huom! pätee sekä venytykseen että puristukseen), jousi aiheuttaa kappaleeseen voiman (Hooken laki)
F = -kx
Kappaleen potentiaalienergia jousessa on tällöin
U = ½kx2

Mittaaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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, ts. F = mg, jossa m on kappaleen tunnettu massa ja g on painovoiman aiheuttama kiihtyvyys. Tämän ja yhtälön F = -kx avulla saadaan yhtälö mg = -kx. x eli jousen venymä tulee mitata. 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.
Jousivakio on nimestään huolimatta käytössä fysiikassa myös sellaisissa harmonisissa värähtelijöissä, joita ei kutsuta jousiksi.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]