Какое ускорение имеет движущееся тело массой 2 кг на горизонтальной поверхности с пружиной жесткостью 100 Н/м, если

Физика: Ускорение и жесткость пружины

Инструкция:
Ускорение тела на горизонтальной поверхности с пружиной можно рассчитать, используя закон Гука и второй закон Ньютона.

Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Формула закона Гука выглядит следующим образом:

F = -kx,

где F - сила, действующая на пружину (в нашем случае это сила, вызывающая ускорение тела), k - коэффициент жесткости пружины, x - удлинение пружины.

Согласно второму закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение. Формула второго закона Ньютона выглядит следующим образом:

F = ma,

где F - сила, действующая на тело, m - масса тела, a - ускорение тела.

Объединяя эти две формулы, получаем следующее равенство:

-kx = ma.

Решая это уравнение относительно ускорения (a), получаем:

a = -kx/m.

В нашем случае масса тела (m) равна 2 кг, удлинение пружины (x) равно 1 см, а коэффициент жесткости пружины (k) равен 100 Н/м. Подставляя значения в формулу, получаем:

a = -(100 Н/м * 0.01 м) / 2 кг.

Выполняя вычисления, получаем:

a = -1 Н/кг.

Таким образом, ускорение движущегося тела равно -1 м/с².

Пример:
Ускорение движущегося тела массой 2 кг на горизонтальной поверхности с пружиной жесткостью 100 Н/м, если пружина удлинилась на 1 см, равно -1 м/с².

Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется вспомнить физические законы, такие как закон Гука и второй закон Ньютона. Помните, что отрицательное ускорение означает, что тело движется в противоположную сторону от направления силы.

Дополнительное упражнение:
Если масса тела удвоится, а жесткость пружины утроится, как изменится ускорение тела при удлинении пружины на 2 см? (Предположим отсутствие трения)