Как изменится длина системы, состоящей из двух последовательно соединенных пружин с жесткостью 45000 Н/м и 15000
Как изменится длина системы, состоящей из двух последовательно соединенных пружин с жесткостью 45000 Н/м и 15000 Н/м, если к нижнему концу этой системы подвешен блок из серебра объемом 22 л, а верхний конец системы закреплен?
11.12.2023 08:17
Пояснение: Для определения изменения длины системы пружин, нам необходимо использовать закон Гука для каждой пружины, а затем сложить полученные изменения длин.
Закон Гука гласит: F = k * x, где F - сила, k - коэффициент жесткости (константа пружины), x - изменение длины пружины.
Известно, что длина пружины изменяется пропорционально силе, действующей на пружину. То есть, если известна сила, мы можем найти изменение длины пружины.
Для первой пружины с коэффициентом жесткости 45000 Н/м: F1 = k1 * x1
x1 = F1 / k1
А для второй пружины с коэффициентом жесткости 15000 Н/м: F2 = k2 * x2
x2 = F2 / k2
Исходя из задачи, блок из серебра оказывает силу на нижнюю пружину, которая затем передается на верхнюю пружину.
Итак, общее изменение длины системы пружин будет равно сумме изменений длин каждой пружины:
deltaL = x1 + x2
Например:
Дано: k1 = 45000 Н/м, k2 = 15000 Н/м
F1 = масса блока из серебра * ускорение свободного падения = ρ * V * g
где ρ - плотность серебра, V - объем блока из серебра, g - ускорение свободного падения
Решение:
1) Найдем силу, действующую на нижнюю пружину:
F1 = ρ * V * g
2) Найдем изменение длины первой пружины:
x1 = F1 / k1
3) Найдем изменение длины второй пружины:
x2 = F2 / k2
4) Найдем общее изменение длины системы пружин:
deltaL = x1 + x2
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется ознакомиться со Законом Гука и его применением для системы пружин. Также стоит обратить внимание на различные примеры решения задач по данной теме, чтобы получить больше практических навыков.
Упражнение
Известно, что блок из меди объемом 15 л подвешен к системе пружин с жесткостью 20000 Н/м и 30000 Н/м. Найдите изменение длины системы пружин, если верхний конец системы закреплен. (Ускорение свободного падения примите равным 9.8 м/с^2)