Какое ускорение будет испытывать груз после освобождения, если его масса 200 г, пружина жесткостью 50 Н/м

Физика: Ускорение груза после освобождения

Объяснение: Для решения этой задачи нам понадобятся законы гармонического движения и закон Гука. Закон гармонического движения гласит, что колеблющееся тело совершает гармонические колебания с частотой, обратной периоду колебаний. Период колебания пружины можно выразить как время, за которое пружина совершает одно полное колебание. В формулах использованы следующие обозначения: m - масса груза, k - жесткость пружины, x - изменение длины пружины после сдвига, g - ускорение свободного падения.

Для начала, найдем силу, действующую на пружину. По закону Гука, F = k * x, где F - сила, k - жесткость пружины, x - изменение длины пружины. Так как изначальная длина пружины 20 см, а после сдвига - 24 см, то x = (24 - 20) см = 4 см = 0.04 м.

Подставив значения в формулу получим: F = (50 Н/м) * 0.04 м = 2 Н.

Далее, найдем ускорение груза после освобождения, используя второй закон Ньютона F = m * a, где F - сила, m - масса груза, a - ускорение.

Подставив значения получим: 2 Н = (0.2 кг) * a.

Теперь можно найти ускорение: a = 2 Н / 0.2 кг = 10 м/с².

Таким образом, ускорение груза после освобождения будет равно 10 м/с².

Совет: При решении задач связанных с законами гармонического движения и законом Гука, важно помнить формулы и правильно использовать их в задаче. Также, обратите внимание на единицы измерения, чтобы убедиться, что все используемые значения соответствуют друг другу.

Задание для закрепления: Если масса груза изменится до 400 г, пружина останется той же (жесткостью 50 Н/м), а изначальная длина пружины составит 18 см, а после сдвига - 22 см, какое ускорение будет испытывать груз после освобождения?