Сколько витков составляет полное число витков пружины у виброизолятора при низкой нагрузке, если максимальная нагрузка на пружину P1 = 400 Н, жесткость одного виброизолятора c1 = 10000 Н/м, и диаметр проволоки пружины d = 5 мм? Ответ округлить до половины витка.
Baska_9156
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Гука для пружин. Закон Гука утверждает, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению.
Итак, начнем с вычисления удлинения пружины при максимальной нагрузке P1. Для этого воспользуемся формулой:
\[Ф = c \cdot x\]
где Ф - сила, действующая на пружину, c - жесткость пружины, x - удлинение пружины.
Подставим известные значения в формулу:
\[Ф = 400 \, \text{Н}, \, c = 10000 \, \text{Н/м}\]
\[400 = 10000 \cdot x\]
Теперь найдем удлинение пружины x:
\[x = \frac{400}{10000} = 0.04 \, \text{м}\]
Далее вычислим длину одного витка пружины. Для этого воспользуемся формулой:
\[L = \pi \cdot d\]
где L - длина одного витка пружины, d - диаметр проволоки пружины.
В нашем случае:
\[d = 5 \, \text{мм} = 0.005 \, \text{м}\]
Подставим значение d в формулу:
\[L = \pi \cdot 0.005\]
Округлим значение до нужной нам точности:
\[L \approx \pi \cdot 0.005 \approx 0.0157 \, \text{м}\]
И наконец, найдем полное число витков пружины при низкой нагрузке, округлив до половины витка. Для этого воспользуемся формулой:
\[N = \frac{x}{L}\]
Подставим значения x и L в формулу:
\[N = \frac{0.04}{0.0157}\]
Округлим значение до половины витка:
\[N \approx \frac{0.04}{0.0157} \approx 2.55 \, \text{витка}\]
Ответ: Полное число витков пружины при низкой нагрузке составляет приблизительно 2.5 витка (округлено до половины витка).
Итак, начнем с вычисления удлинения пружины при максимальной нагрузке P1. Для этого воспользуемся формулой:
\[Ф = c \cdot x\]
где Ф - сила, действующая на пружину, c - жесткость пружины, x - удлинение пружины.
Подставим известные значения в формулу:
\[Ф = 400 \, \text{Н}, \, c = 10000 \, \text{Н/м}\]
\[400 = 10000 \cdot x\]
Теперь найдем удлинение пружины x:
\[x = \frac{400}{10000} = 0.04 \, \text{м}\]
Далее вычислим длину одного витка пружины. Для этого воспользуемся формулой:
\[L = \pi \cdot d\]
где L - длина одного витка пружины, d - диаметр проволоки пружины.
В нашем случае:
\[d = 5 \, \text{мм} = 0.005 \, \text{м}\]
Подставим значение d в формулу:
\[L = \pi \cdot 0.005\]
Округлим значение до нужной нам точности:
\[L \approx \pi \cdot 0.005 \approx 0.0157 \, \text{м}\]
И наконец, найдем полное число витков пружины при низкой нагрузке, округлив до половины витка. Для этого воспользуемся формулой:
\[N = \frac{x}{L}\]
Подставим значения x и L в формулу:
\[N = \frac{0.04}{0.0157}\]
Округлим значение до половины витка:
\[N \approx \frac{0.04}{0.0157} \approx 2.55 \, \text{витка}\]
Ответ: Полное число витков пружины при низкой нагрузке составляет приблизительно 2.5 витка (округлено до половины витка).
Знаешь ответ?