Задача: на динамометре с жесткостью пружины k = 10 Н/м висит груз массой m (кг). Определить модуль растяжения пружины x.
Пояснения и шаги решения (понимание цели "Понять"):
- В статическом равновесии сила тяжести mg уравновешивает упругую силу пружины kx: mg = kx.
- Отсюда модуль растяжения пружины: x = mg / k.
- Гравитационная ускорение берём как g ≈ 9,8 м/с² (часто в задачах берут 9,8 или 9,81).
Применение к данным:
- k = 10 Н/м
- g ≈ 9,8 м/с²
- x = (m × 9,8) / 10 = 0,98 m
Это значит, что модуль растяжения пружины (перевод в метры) пропорционален массе: x = 0,98 · m, где m задан в килограммах. Примеры:
- если m = 1 кг → x ≈ 0,98 м
- если m = 0,5 кг → x ≈ 0,49 м
- если m = 2 кг → x ≈ 1,96 м
Важно:
- Модуль растяжения x выражает дополнительную длину пружины по сравнению с её незагруженным состоянием.
- Если нужно узнать силу, которую динамометр "видит" как нагрузку, то F = mg, то есть F ≈ m × 9,8 Н. Но сам модуль растяжения равен x = F / k = mg / k.
Уточнение: укажите точную массу m (в кг или в граммах), и я дам числовой ответ с нужной точностью.