Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2592638
А
Аноним
26 декабря 2024 18:36 · публичный вопрос
А
Аноним

недеформированную пружину жёсткостью к=600 н/м подвесили вертикально и растянули на 10 см. К растянутой пружине прикрепили грузик массой 5 кг и отпустили. Определите разность…

Запрос пользователя

Недеформированную пружину жёсткостью к=600 н/м подвесили вертикально и растянули на 10 см. К растянутой пружине прикрепили грузик массой 5 кг и отпустили. Определите разность модулей равнодействующей силы, действующей на грузик, в момент, когда он переместился на 15 см, и в момент начала движения. Ответ укажите в Н и округлите до целого числа. Ускорение свободного падения равна 9,8 м/с в квадрате.

Ответ нейросети
26 декабря 2024 18:36

Чтобы решить эту задачу, давайте разберём её шаг за шагом.

  1. Определим силы, действующие на грузик. Когда пружина растянута, на грузик действуют две основные силы:

    • Сила тяжести (действует вниз): \( F_{г} = m \cdot g \), где \( m = 5 \, \text{кг}\) и \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \).
    • Сила упругости (действует вверх): \( F_{упр} = k \cdot x \), где \( k = 600 \, \text{Н/м} \) и \( x \) - растяжение пружины.
  2. Расчёт силы тяжести: \[ F_{г} = 5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 49 \, \text{Н}. \]

  3. Растяжение пружины:

    • Начальное растяжение пружины от её нейтрального положения: \( x_0 = 10 \, \text{см} = 0,1 \, \text{м} \).
    • Когда грузик переместился на 15 см вниз от точки начала движения, общее растяжение пружины: \[ x_{15} = 0,1 \, \text{м} + 0,15 \, \text{м} = 0,25 \, \text{м}. \]
  4. Расчёт силы упругости в начальный момент (0 см перемещения): \[ F_{упр0} = k \cdot x_0 = 600 \, \text{Н/м} \cdot 0,1 \, \text{м} = 60 \, \text{Н}. \]

    • В этот момент, равнодействующая сила \( R_0 \): \[ R_0 = F_{упр0} - F_{г} = 60 \, \text{Н} - 49 \, \text{Н} = 11 \, \text{Н}. \]
  5. Расчёт силы упругости в момент, когда грузик переместился на 15 см: \[ F_{упр15} = k \cdot x_{15} = 600 \, \text{Н/м} \cdot 0,25 \, \text{м} = 150 \, \text{Н}. \]

    • В момент 15 см, равнодействующая сила \( R_{15} \): \[ R_{15} = F_{упр15} - F_{г} = 150 \, \text{Н} - 49 \, \text{Н} = 101 \, \text{Н}. \]
  6. Теперь определим разность модулей равнодействующей силы: \[ \Delta R = R_{15} - R_{0} = 101 \, \text{Н} - 11 \, \text{Н} = 90 \, \text{Н}. \]

Таким образом, разность модулей равнодействующей силы, действующей на грузик, в момент, когда он переместился на 15 см, и в момент начала движения, равна \( \boxed{90} \, \text{Н} \).