1. Какова масса бруска, прикреплённого к горизонтальной пружине с жёсткостью 100 Н/м, если удлинение пружины составляет

1. Какова масса бруска, прикреплённого к горизонтальной пружине с жёсткостью 100 Н/м, если удлинение пружины составляет 3 см?
2. Какова жёсткость горизонтальной пружины, если масса бруска прикреплённого к ней равна 500 г, а удлинение пружины составляет 3 см?
3. Каково удлинение горизонтальной пружины с жёсткостью 100 Н/м, если масса прикреплённого к ней бруска равна 500 г?
Космическая_Чародейка

Космическая_Чародейка

1. Для решения этой задачи будем использовать закон Гука, который говорит о том, что удлинение пружины прямо пропорционально силе, действующей на неё. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

\[F = kx\]

где \(F\) - сила, действующая на пружину (в нашем случае это вес бруска), \(k\) - жёсткость пружины и \(x\) - удлинение пружины.

Чтобы найти массу бруска, нам необходимо сначала найти силу, действующую на пружину. Зная удлинение пружины и её жёсткость, мы можем найти эту силу по следующей формуле:

\[F = kx\]

\[F = 100 \, \text{Н/м} \times 0.03 \, \text{м} = 3 \, \text{Н}\]

Теперь, чтобы найти массу бруска, мы можем использовать формулу для нахождения веса:

\[F = mg\]

где \(m\) - масса бруска и \(g\) - ускорение свободного падения (примерно равно 9.8 м/с²).

Подставляя известные значения, получаем:

\[3 \, \text{Н} = m \times 9.8 \, \text{м/с²}\]

\[m = \frac{3 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с²}} = 0.31 \, \text{кг}\]

Таким образом, масса бруска составляет 0.31 кг.

2. Для нахождения жёсткости пружины по известным значениям массы бруска и удлинения пружины, мы можем использовать ту же формулу:

\[F = kx\]

Нам известны значения силы (\(F = mg\)) и удлинения пружины (\(x = 0.03 \, \text{м}\)), поэтому можем записать уравнение следующим образом:

\[mg = kx\]

\[k = \frac{mg}{x}\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[k = \frac{0.5 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²}}{0.03 \, \text{м}} = 163.33 \, \text{Н/м}\]

Таким образом, жёсткость горизонтальной пружины составляет 163.33 Н/м.

3. Чтобы найти удлинение пружины, зная её жёсткость и массу бруска, мы можем использовать ту же формулу:

\[F = kx\]

Нам известны значения силы (\(F = mg\)) и жёсткости пружины (\(k = 100 \, \text{Н/м}\)), поэтому можем записать уравнение следующим образом:

\[mg = kx\]

\[x = \frac{mg}{k}\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[x = \frac{0.5 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²}}{100 \, \text{Н/м}} = 0.049 \, \text{м} = 4.9 \, \text{см}\]

Таким образом, удлинение горизонтальной пружины составляет 4.9 см.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello