Какова высота, до которой поднялся камень, если его масса составляет 20 г, а резиновый жгут имеет жесткость 800

Какова высота, до которой поднялся камень, если его масса составляет 20 г, а резиновый жгут имеет жесткость 800 Н/м и был растянут?
Elizaveta

Elizaveta

Чтобы определить высоту, до которой поднялся камень, мы можем использовать законы гравитации и работы.

Сначала найдем работу, которую совершает резиновый жгут. Работа представляет собой произведение силы и перемещения, а в нашем случае сила является силой упругости резинового жгута, а перемещение - изменение длины жгута.

Формула работы: \(W = F \cdot d\), где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(d\) - перемещение.

Сила упругости растяжения резинового жгута представляется законом Гука: \(F = k \cdot \Delta L\), где \(k\) - коэффициент жесткости (в нашем случае 800 Н/м), \(\Delta L\) - изменение длины жгута.

Таким образом, мы можем записать выражение для работы: \(W = k \cdot \Delta L \cdot d\).

Затем мы можем использовать работу и потенциальную энергию для определения высоты, до которой поднялся камень.

Потенциальная энергия обозначается \(E_p\) и вычисляется как произведение массы, ускорения свободного падения и высоты: \(E_p = m \cdot g \cdot h\), где \(m\) - масса камня (20 г), \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с²), \(h\) - высота.

Если предположить, что вся работа резинового жгута преобразуется в потенциальную энергию поднятого камня, то мы можем записать следующее уравнение: \(W = E_p\), \(k \cdot \Delta L \cdot d = m \cdot g \cdot h\).

Теперь мы можем решить это уравнение относительно высоты \(h\):

\[h = \frac{{k \cdot \Delta L \cdot d}}{{m \cdot g}}\]

Подставив значения:

\[h = \frac{{800 \, \text{Н/м} \cdot \Delta L \cdot d}}{{0.02 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2}}\]

Для полного решения нужно знать значение изменения длины жгута \(\Delta L\) и перемещения \(d\), чтобы вычислить конечный ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello