Какое будет изменение длины пружины, когда на брусок массой 0,5 кг положат груз массой 7 кг и будут тянуть
Какое будет изменение длины пружины, когда на брусок массой 0,5 кг положат груз массой 7 кг и будут тянуть их по горизонтальной поверхности с использованием пружины? На доске между ней и горизонтальной поверхностью действует сила трения с коэффициентом 0,2, а пружина имеет жесткость 150 Н/м.
30.11.2023 16:30
Описание: Чтобы найти изменение длины пружины, нам нужно учесть силы, которые действуют на систему. В данной задаче у нас есть два груза - брусок массой 0,5 кг и груз массой 7 кг, которые связаны пружиной. Также, между доской и горизонтальной поверхностью действует сила трения.
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Гука, который гласит, что сила, не считая силы трения, равна произведению жесткости пружины на изменение ее длины.
Ответ можно получить, используя формулу:
Δl = (F - μmg) / k,
где Δl - изменение длины пружины, F - сила, mg - сила тяжести, μ - коэффициент трения, и k - жесткость пружины.
Происходит движение под действием силы тяжести и силы трения. Сила трения можно рассчитать по формуле Fтр = μmg, где μ - коэффициент трения, m - масса груза, g - ускорение свободного падения.
Таким образом, изменение длины пружины можно рассчитать, заменяя F в формуле на (F - Fтр).
Пример: Пусть жесткость пружины равна 10 Н/м, коэффициент трения μ = 0,2, масса бруска m1 = 0,5 кг, масса груза m2 = 7 кг. Ускорение свободного падения g примем равным 9,8 м/с^2.
Решим данную задачу:
Fтр = μ * m2 * g = 0,2 * 7 * 9,8 = 13,72 Н
F = m1 * g + m2 * g = 0,5 * 9,8 + 7 * 9,8 = 1,96 + 68,6 = 70,56 Н
Δl = (F - Fтр) / k = (70,56 - 13,72) / 10 = 56,84 / 10 = 5,68 м
Таким образом, изменение длины пружины составит 5,68 м.
Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется обратить внимание на правильное использование формул и особое внимание уделить правильному рассчету силы трения.
Задание для закрепления: Пусть в данной задаче масса бруска изменяется до 1 кг. По какой формуле можно рассчитать изменение длины пружины в этом случае, если остальные параметры остаются теми же?