Давайте разберём задачу пошагово, чтобы понять, как найти жёсткость одной пружины подвески прицепа.
Дано:
- Изменение высоты прицепа (прогиб) из-за нагрузки: ( \Delta x = 0,12,м )
- Масса загруженной картошки: ( m = 600,кг )
- Нагрузка делится поровну между двумя колёсами, значит, на одно колесо приходится:
[
m_{\text{колёс}} = \frac{600,кг}{2} = 300,кг
]
- Гравитационная постоянная: ( g \approx 9,8,м/с^2 )
Что нужно найти:
Жёсткость одной пружины ( k ) в Н/м.
Шаг 1: Вычислить силовую нагрузку на одно колесо
Масса на одно колесо: ( m_{\text{колёс}} = 300,кг )
Нагрузка (сила веса) на одно колесо:
[
F = m_{\text{колёс}} \times g = 300 \times 9,8 = 2940,Н
]
Шаг 2: Связь между силой и прогибом
Пружина при нагрузке производит силу, пропорциональную её жёсткости и прогибу:
[
F = k \times \Delta x
]
Здесь:
- (F = 2940,Н) — сила на одно колесо
- (\Delta x = 0,12,м) — прогиб
Переформулируем для (k):
[
k = \frac{F}{\Delta x}
]
Шаг 3: Подставляем значения
[
k = \frac{2940,Н}{0,12,м} = 24500,Н/м
]
Ответ:
Жёсткость одной пружины подвески прицепа — (\boxed{24500,\text{Н/м}})
Если есть необходимость, можно указать, что это — примерное значение, основанное на равномерной нагрузке и пренебрежении динамическими эффектами.