- Чтобы найти коэффициент жёсткости пружины \( K \), можно воспользоваться законом Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению:
\[ F = K \cdot \Delta L \]
Где:
- \( F \) — сила, приложенная к пружине (в данном случае это вес груза),
- \( K \) — коэффициент жёсткости пружины,
- \( \Delta L \) — удлинение пружины.
Сила \( F \) равна весу груза, который можно выразить через его массу \( m \):
\[ F = m \cdot g \]
где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
Подставим это в уравнение:
\[ m \cdot g = K \cdot \Delta L \]
Перепишем уравнение для нахождения \( K \):
\[ K = \frac{m \cdot g}{\Delta L} \]
Теперь нужно учесть, что \( \Delta L \) в миллиметрах, а для формулы нам нужно перевести его в метры. То есть:
\[ \Delta L = \frac{24 \, \text{мм}}{1000} = 0.024 \, \text{м} \]
Теперь подставим ваши данные:
- \( m = 17 \, \text{кг} \)
- \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \)
- \( \Delta L = 0.024 \, \text{м} \)
Теперь вычислим \( K \):
\[ K = \frac{17 \cdot 9.81}{0.024} \]
Выполнив вычисления:
\[ K \approx \frac{166.77}{0.024} \approx 6940.42 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, коэффициент жёсткости пружины \( K \) составляет примерно \( 6940.42 \, \text{Н/м} \).
- Чтобы перевести скорость \( v_1 \) из км/ч в м/с, нужно разделить её на 3.6:
\[ v_1 \, (\text{м/с}) = \frac{v_1 \, (\text{км/ч})}{3.6} \]
Подставим значение:
\[ v_1 = \frac{486}{3.6} \]
Выполнив вычисление:
\[ v_1 \approx 135 \, \text{м/с} \]
Теперь переведем скорость \( V_2 \) из м/с в км/ч, для этого нужно умножить её на 3.6:
\[ V_2 \, (\text{км/ч}) = V_2 \, (\text{м/с}) \cdot 3.6 \]
Подставим значение:
\[ V_2 = 25 \cdot 3.6 \]
Выполнив вычисление:
\[ V_2 = 90 \, \text{км/ч} \]
Таким образом, скорость \( v_1 \) составляет \( 135 \, \text{м/с} \), а скорость \( V_2 \) составляет \( 90 \, \text{км/ч} \).