Візок масою 500 г переміщують по горизонтальній поверхні за допомогою пружини жорсткістю 40 Н/м, при цьому видовження пружини дорівнює 2,5 см. З яким прискоренням рухається візок,…
Візок масою 500 г переміщують по горизонтальній поверхні за допомогою пружини жорсткістю 40 Н/м, при цьому видовження пружини дорівнює 2,5 см. З яким прискоренням рухається візок, якщо коефіцієнт опору рухові дорівнює 0,1?
Для визначення прискорення руху візка використаємо другий закон Ньютона. Загальною сумою сил, що діють на візок, буде різниця між силою пружини та силою опору.
Спершу знайдемо силу пружини за формулою H = k * x, де Н - сила пружини в ньютонах, k - жорсткість пружини в Н/м, x - видовження пружини в метрах. Підставимо відомі значення: H = 40 Н/м * 0,025 м = 1 Н.
Тепер розрахуємо силу опору руху за формулою F = μ * N, де F - сила опору, μ - коефіцієнт опору руху, N - сила нормалі. Оскільки візок рухається по горизонтальній поверхні, то сила нормалі N дорівнює силі тяжіння і дорівнює 0,5 Н (маса 500 г умовно дорівнює 0,5 кг, а прискорення відповідає силі тяжіння). Таким чином, F = 0,1 * 0,5 = 0,05 Н.
Отже, загальна сила, що діє на візок, буде F = H - F = 1 Н - 0,05 Н = 0,95 Н.
В кінцевому рахунку прискорення руху візка обчислюємо за формулою другого закону Ньютона: F = m * a, де F - сила, a - прискорення, m - маса. Підставимо відомі значення: 0,95 Н = 0,5 кг * a. Отже, a = 0,95 Н / 0,5 кг = 1,9 м/c².
Отже, прискорення руху візка становить 1,9 м/c².
