(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Während einer Physikstunde führt der Lehrer ein Experiment durch, um das Konzept der Dimensionsanalyse zu demonstrieren. Er verwendet eine Feder, die an einem Stab und an einem unbekannten Objekt mit einer Masse befestigt ist, das eine vertikale Verschiebung erfährt, wenn sie gedehnt wird. Aus der Verschiebung der Feder kann die von ihr ausgeübte Kraft bestimmt werden. Betrachten Sie die Formel für die elastische Kraft, F = k * x, wobei F die Kraft, k die Federkonstante und x die Verschiebung ist. (a) Identifizieren Sie die Dimensionen der in dieser Gleichung enthaltenen Größen in Bezug auf Länge (L), Masse (M) und Zeit (T). (b) Verwenden Sie die Dimensionsanalyse, um die Dimension der Federkonstante k zu finden. (c) Stellen Sie sich vor, dass Sie die Federkonstante von einem Einheitensystem in ein anderes umwandeln möchten. Erklären Sie, wie die Dimensionsanalyse Sie in diesem Prozess unterstützen kann.