Как изменяется длина пружины, которая не имеет массы и имеет жесткость 400 Н/м, при условии, что ее верхний конец

Содержание: Изменение длины пружины при подвешивании груза

Инструкция: При подвешивании груза на пружину, она начинает деформироваться, изменяя свою длину. Физическую характеристику, отражающую способность пружины сопротивляться деформации, называют жесткостью. Чем больше жесткость пружины, тем сложнее ее деформировать.

В данной задаче пружина не имеет массы и имеет жесткость 400 Н/м. Чтобы найти изменение длины пружины при подвешивании груза, нужно использовать закон Гука для пружин. Закон Гука устанавливает линейную зависимость между силой, которая действует на пружину, и её деформацией.

Закон Гука имеет следующую формулу:

F = kx

где F - сила, k - жесткость пружины, x - изменение длины пружины.

Мы знаем, что жесткость пружины равна 400 Н/м. Подставляя это значение в формулу:

F = 400x

Теперь введем величину груза массой m, оказывающего действие на пружину. Груз создает силу притяжения, равную его весу:

F = mg

Подставляя это значение в формулу закона Гука:

mg = 400x

Изолируя x, получаем:

x = mg/400

Таким образом, для определения изменения длины пружины при подвешивании груза массой m, нужно умножить массу груза на ускорение свободного падения g и разделить полученное значение на жесткость пружины 400 Н/м.

Пример: Подвешивается груз массой 2 кг. Найдите изменение длины пружины.

Совет: Чтобы лучше понять закон Гука и его применение, можно провести свои эксперименты с пружиной разной жесткости и различными грузами. Измерять длину пружины до и после подвешивания грузов поможет линейка или измерительная лента.

Задание: Подвешивается груз массой 5 кг. Чему будет равно изменение длины пружины? (Ускорение свободного падения считать равным 9,8 м/с²)