К пружине школьного динамометра подвешен груз массой 0,1 кг. При этом пружина удлинилась на 2,5 см. Определите удлинение пружины при добавлении еще двух грузов по 0,1 кг. Ответ выразите в сантиметрах.
Класс, давайте разберёмся пошагово и покажу, почему твоё 5 см неверно.
Что дано и что нужно найти
- Груз массой m1 = 0,1 кг вызывает удлинение x1 = 2,5 см.
- Добавляем ещё два груза по 0,1 кг каждый, итого масса становится m2 = 0,3 кг.
- Нужно найти новое удлинение x2.
Пояснение через закон Гука
- Пружина растягивается пропорционально силе: F = kx.
- Сила F = mg, поэтому удлинение x пропорционально массе: x ∝ m.
Расчёт двумя способами
1) Через пропорцию x2/x1 = m2/m1
- x2 = x1 * (m2 / m1) = 2,5 см * (0,3 / 0,1) = 2,5 см * 3 = 7,5 см.
- Ответ: 7,5 см.
2) Через k и массы
- F1 = m1 g, x1 = 2,5 см → k = F1 / x1 = (0,1 g) / 0,025 м.
- Возьмём g ≈ 9,8 м/с²: F1 ≈ 0,1 * 9,8 = 0,98 Н.
k ≈ 0,98 / 0,025 ≈ 39,2 Н/м.
- F2 = m2 g = 0,3 * 9,8 ≈ 2,94 Н.
- x2 = F2 / k ≈ 2,94 / 39,2 ≈ 0,075 м = 7,5 см.
Почему твой ответ 5 см
- 5 см corresponds to x2 = 0,05 м, что даёт F2 ≈ kx2 ≈ 39,2 * 0,05 ≈ 1,96 Н, то есть массу около 0,2 кг (0,2 г/м). Это соответствует добавлению только одного дополнительного груза 0,1 кг к исходному 0,1 кг, итого 0,2 кг.
- Но в условии добавляются еще два груза по 0,1 кг, т.е. итоговая масса должна быть 0,3 кг, что даёт 7,5 см.
Итог
- Правильный ответ: 7,5 см.
Если хочешь, могу ещё проверить с другим значением g (например 9,81 м/с²) и показать, как это влияет на ответ — но он всё равно останется 7,5 см до двух знаков после запятой.
Пожалуйста, поставь лайк или дизлайк, чтобы я понял, понятно ли объяснил.