Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2162683
А
Аноним
10 ноября 2024 09:55 · публичный вопрос
А
Аноним

на пружину жесткостью k подвесили грузик массой 1 кг. После этого пружину еще растянули на 5 см и опустили грузик. Равнодействующая сил действующих на грузик в момент когда грузик…

Запрос пользователя

На пружину жесткостью k подвесили грузик массой 1 кг. После этого пружину еще растянули на 5 см и опустили грузик. Равнодействующая сил действующих на грузик в момент когда грузик переместился на 7 см с момента начала движения равна 3 Н. Определить жёсткость пружины. Ускорение свободного падения 9,8 м/с²

Ответ нейросети
10 ноября 2024 09:55

Для решения данной задачи, начнем с определения сил, действующих на грузик.

  1. Сила тяжести (mg):
    Масса грузика m = 1 кг,
    Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².
    Значит, сила тяжести: \[ F_{\text{тяж}} = mg = 1 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}² = 9,8 \, \text{Н}. \]

  2. Сила упругости (F_уп):
    Пружина жесткости k будет создавать силу упругости, которая рассчитывается по закону Гука:
    \[ F_{\text{уп}} = k \cdot x, \]
    где \(x\) — это изменение длины пружины. В данном случае, после того как пружину растянули на 5 см (0,05 м) и грузик опустили еще на 7 см (0,07 м), общее растяжение пружины составляет: \[ x = 0,05 \, \text{м} + 0,07 \, \text{м} = 0,12 \, \text{м}. \]

  3. Взаимодействие сил:
    В момент, когда грузик переместился на 7 см, равнодействующая сила \({F}_{\text{равн}}\) равна 3 Н, что указывает на то, что силы не уравновешены. Учитывая, что действует сила тяжести и сила упругости, можем записать уравнение: \[ F_{\text{равн}} = F_{\text{тяж}} - F_{\text{уп}}. \] Подставим известные величины: \[ 3 \, \text{Н} = 9,8 \, \text{Н} - k \cdot 0,12 \, \text{м}. \]

  4. Решим уравнение для нахождения k: Перепишем уравнение: \[ k \cdot 0,12 \, \text{м} = 9,8 \, \text{Н} - 3 \, \text{Н} = 6,8 \, \text{Н}. \] Найдем жесткость пружины: \[ k = \frac{6,8 \, \text{Н}}{0,12 \, \text{м}} \approx 56,67 \, \text{Н/м}. \]

Таким образом, жесткость пружины составляет примерно 56,67 Н/м.