Чому дорівнює жорсткість пружини?

Ви добре вчили фізику в школі? Знаєте основні фізичні закони і змогли б ось так просто взяти і розрахувати, наприклад, жорсткість пружини? Почнемо з теоретичних знань. Жорсткість пружини – це коефіцієнт, що зв`язує подовження пружного тіла і виникає внаслідок цього подовження силу пружності. Жорсткість пружини ще називають коефіцієнтом пружності або коефіцієнтом Гука, так як відноситься жорсткість пружини саме до закону Гука. Що ж таке сила пружності, яка згадується в даному законі? Сила пружності – це сила, яка виникає при деформації тіла і протидіє цій деформації.

математичний метод

Як визначити жорсткість пружини або ж, за термінологією такий науки, як фізика, коефіцієнт жорсткості пружини? Для цього потрібно знати просту формулу, по якій і вираховується жорсткість пружини. Ця формула, а точніше закон Гука, виглядає так: F = | kx |, де k – це коефіцієнт пружності пружини, x – це подовження пружини або ж, як її ще називають, величина деформації пружини. А величина, позначена буквою F, відповідно, сила пружності, яку ми і вираховуємо. Щоб дізнатися, яка жорсткість пружини необхідно виміряти дві інші величини, позначені у формулі, користуючись стандартними математичними законами. Далі слід просто вирішити рівняння з одним невідомим.

досвідчений метод

Щоб зрозуміти, як знайти жорсткість пружини, а точніше, визначити коефіцієнт жорсткості пружини досвідченим шляхом, слід зробити наступні маніпуляції. Вам необхідно деформувати тіло, докладаючи до нього силу. Найпростіший вид деформації – це стиснення або розтягнення. Коефіцієнт жорсткості показує саме те, яку силу необхідно прикласти до тіла, щоб пружно деформувати його на одиницю довжини. Ми зараз говоримо про пружної деформації, коли тіло приймає свою первинну форму після скоєння впливу на нього. Для того щоб провести цей наочний експеримент вам будуть потрібні наступні речі:

Отже, один кінець пружини закріпіть вертикально, а другий залиште вільним. Виміряйте довжину пружини і запишіть результат в зошит (це буде значення x1). Підвісьте до вільного кінця пружини вантаж вагою в сто грамів і знову виміряйте довжину пружини, запишіть значення (x2). Розрахуйте абсолютне подовження пружини (різниця значень x1 і x2). При невеликих сжатіях і розтягненнях сила пружності пропорційна деформації. Тут вже застосовуємо Закон Гука, згідно з яким Fупр = | kx |, де k і є коефіцієнтом жорсткості. Для того щоб знайти потрібний нам коефіцієнт жорсткості треба силу розтягування розділити на подовження пружини. Силу розтягування знаходимо наступним чином: Fупр = – N = -mg. Звідси випливає, що mg = kx. А значить, k = mg / x. Далі все просто: підставте відомі вам значення в формулу і знайдіть, чому дорівнює жорсткість пружини.

Як виміряти жорсткість води в акваріумі

Як свідчить перша половина відомого прислів`я – риба шукає, де глибше. Але далеко не у всіх представників цього загадкового світу є можливість зробити хоч якийсь вибір. Зокрема, ті з них, хто проводить своє життя в неволі, часто задовольняються такими умовами, які їм пропонує «золота клітка» – акваріум. Найважливіша умова нормальної життєдіяльності акваріумних риб – це хороша вода.

Інструкція

Важливо основна властивість води – жорсткість, рівень якої визначається присутністю в рідині іонів кальцію і магнію, вимірюється в градусах. Так, 30 ° і вище – це ознака високої жорсткості, а 11-18 ° – середньої. жорсткість води заміряйте і контролюйте всякий раз при її зміні або доливе. Як правило, акваріумісти використовують прилади для вимірювання.

Візьміть звичайну пробірку. Налийте в неї воду і по краплі додавайте рідке мило. Капніть – струсіть пробірку, ще раз капніть і знову тихенько потрясіть. Рівень жорсткості визначається за кількістю мильних крапель.

Карбонатну або тимчасову жорсткість в домашніх умовах можна виміряти за допомогою індикатора рН. Наберіть в одноразовий шприц 1 мл 70% оцтової есенції і розведіть 50-ма мл дистильованої або добре прокип`ячену води (20 хвилин кип`ятіть, потім остуджують і, не перемішуючи, зливанн «верхню» воду).

Далі в ті ж 50 мл, але вже акваріумний води, капніть 8 крапель індикатора, а потім, акуратно її струшуючи, додавайте в цю воду розчин оцту. Її колір почне змінюватися: жовтий – салатний – з відтінком оранжевого. Після цього, заміривши, яка кількість оцту ви витратили, помножте отримані міліметри на два – отримане число і буде карбонатної жорсткістью в мілліеквівалентах. Звичайно, такий спосіб не зовсім точний, тому що зміна кольору індикатора не досить чітке.

Можна піти іншим шляхом: просто пріобретіті в зоомагазині тест або спеціальний прилад для вимірювання «водяний» жорсткості (правда, це не самий «економічний» спосіб з існуючих, зате відносно точний). У досвідчених «власників» акваріумних рибок є відповідні прикмети (наприклад, підвищена жорсткість води вимагає більше мила для створення піни, «породжує» наліт всередині чайника і т.п.) Поспостерігайте і ви за водою перш, ніж додати її в акваріум.

А тепер кілька порад. щоб знизити жорсткість води у вашому акваріумі, додавайте в нього дистильовану або чисту дощову воду, використовуйте спеціальні рослини, наприклад, Елоді і кушир. Крім того, воду можна виморозити або добре прокип`ятити. У першому випадку її наливають в невисокий таз і виставляють на мороз. Як тільки вона промерзне до половини ємності, лід пробивають і, розтопивши, використовують для акваріума. У другому – протягом години кип`ятять воду в емальованому чашці, після чого дають охолонути і використовують дві третини «верхній» води.

Вода називається жорсткою, якщо в ній міститься велика кількість солей магнію і кальцію. Таку воду в побуті зазвичай дуже не люблять через те, що вона утворює шар накипу на чайниках і каструлях і не дає милу пінитися.

Вам знадобиться

Інструкція

жорсткість води буває двох видів: карбонатна (тимчасова) і некарбонатная (постійна). Перша видаляється шляхом кип`ятіння (приблизно близько години). Після цього утворюється білий осад (карбонат кальцію) і вуглекислий газ. Друга усувається складніше: або хімічно, або шляхом дистиляції. Загальна жорсткість води визначається сумою постійної і тимчасової жорсткостей. У хімії жорсткість висловлюють сумою мілліеквівалентов іонів кальцію і магнію в 1 л води. Один мілліеквівалент жорсткості дорівнює 20,04 міліграмам іонів кальцію або 12,16 міліграмам іонів магнію в 1 л води.

Один із способів вимірювання жорсткості – титрування. Для його проведення необхідно в дві конічні колби помістити по 100 мл досліджуваної води, по 5 мл буферного розчину, по 1 мл сульфіду натрію і по 5-6 крапель індикатора хромогену чорного ЕТ-00 (необхідно використовувати мірні піпетки). Після перемішування розчини мають рожевий колір.

Потім отриману суміш титрують трилону Б, використовуючи мікробюретки. Трилон Б додається обережно, по крапельок, до отримання синього забарвлення. Далі зазначається скільки мл Трилону Б пішло на титрування з точністю до сотих. Дві проби титруються для чистоти експерименту.

Наступним кроком вважається середній обсяг, використовуючи просту формулу Vср = (V1 + V2) / 2, де V1 – об`єм Трилону Б, який пішов на титрування розчину в першій колбі, мл, V2 – обсяг Трилону Б, який пішов на титрування розчину в другій колбі. І останнє, що потрібно зробити в даному методі – це порахувати жорсткість по формулі Ж = (Vср * N * 1000) / V, де Vср – середній обсяг Трилону Б, який пішов на титрування в двох колбах, мл (порахований за вищевказаною формулою), N – нормальна концентрація Трилону Б, 1000 – перерахунок на 1 л води, V – об`єм досліджуваної води, мл. Якщо необхідно висловити жорсткість в градусах, то отримане число слід помножити на коефіцієнт 2,8.

При жорсткості до 4 мг-екв / л вода вважається м`якою, від 4 до 8 мг-екв / л середньої жорсткості, від 8 до 12 мг – екв / л жорсткої і понад 12 мг-екв / л особливо жорсткою. Звичайно ж, в умовах сучасної лабороторіі жорсткість води можна виміряти не тільки титруванням, але і різними приладами, наприклад, кондуктоміром і електронними пристроями. Якщо є можливість роботи на такому обладнанні, то це простіше, ефективніше і точніше. Але і метод титрування є досить точним і простим.

• Як визначити жорсткість води в акваріумі
• Як знизити жорсткість в акваріумі
• Як визначити жорсткість
• Як знайти жорсткість води
• Як підвищити жорсткість води
• Як позбутися від жорсткості води
• Як визначити жорсткість води
• Чому вода жорстка
• Як перевірити якість води
• Чому вода піниться
• Як з`ясувати жорсткість води
• Як перевірити жорсткість води
• Як підкислити воду
• Як виміряти жорсткість води
• Що таке стеарат магнію
• Як жорсткість води впливає на організм людини
• Як знизити жорсткість води
• Як знизити ph води
• Способи зниження жорсткості води
• Особливості ерітрозонуса
• Жорсткість води та способи її усунення