Какова длина пружины, когда груз массой 600 г находится в равновесии, если исходная длина пружины составляет 8 см

Суть вопроса: Физика - Пружинный закон Гука

Объяснение:
Длина пружины в равновесии определяется с учетом пружинного закона Гука, который гласит: "Удлинение (сжатие) пружины пропорционально силе, действующей на нее". Используя этот закон, мы можем решить задачу.

Первым шагом необходимо найти силу, действующую на пружину, когда груз находится в равновесии. В данном случае, сила тяжести, действующая на груз, равна массе груза умноженной на ускорение свободного падения (9,8 м/с^2). Таким образом, сила тяжести равна:
Fтяж = m * g

Затем, мы можем найти удлинение (сжатие) пружины по формуле пружинного закона Гука:
x = F / k,

где x - удлинение (сжатие) пружины, F - сила, действующая на пружину, и k - жесткость пружины.

Исходная длина пружины составляет 8 см, что равно 0,08 метра. Таким образом, длина пружины в равновесии (L) будет равна сумме исходной длины пружины и удлинения (сжатия) пружины:
L = 0.08 + x.

Подставляя значения в формулы и решая их, получаем:
Fтяж = 0,6 * 9,8 = 5,88 Н
x = 5,88 / 200 = 0,0294 м

Теперь, чтобы найти длину пружины в равновесии, подставим значения:
L = 0,08 + 0,0294 = 0,1094 м, или округленно 10,94 см.

Пример:
У нас есть пружина с исходной длиной 8 см и жесткостью 200 Н/м, на которую действует груз массой 600 г. Какова будет длина пружины в равновесии?

Совет:
Для лучшего понимания и запоминания уравнения пружинного закона Гука, рекомендую провести дополнительное чтение о законе Гука и практиковать решение подобных задач. Понимание основных принципов и формул поможет легче решать задачи данного типа.

Дополнительное задание:
Груз массой 400 г находится в равновесии на пружине длиной 5 см и жесткостью 300 Н/м. Какова будет длина пружины в равновесии?

Тема занятия: Расчет длины пружины в равновесии

Пояснение: Длина пружины в равновесии можно рассчитать, используя закон Гука. Закон Гука утверждает, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации. Формула для закона Гука выглядит следующим образом:

F = -kx

Где F - сила, k - жесткость пружины и x - деформация пружины.

В данной задаче нам известна масса груза (600 г), исходная длина пружины (8 см) и ее жесткость (200 Н/м). Чтобы рассчитать длину пружины в равновесии, нам нужно найти величину деформации пружины.

Масса груза связана со силой, действующей на пружину, формулой:

F = mg

Где m - масса груза и g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с²).

Таким образом, получаем:

-kx = mg

Известно, что исходная длина пружины составляет 8 см, что равно 0,08 м. Также, жесткость пружины равна 200 Н/м. Подставим значения и решим уравнение:

-200 * x = 0,6 * 9,8

x = -0,6 * 9,8 / 200

x = -0,0294 м

Длина пружины в равновесии будет равна сумме исходной длины пружины и деформации:

L = 0,08 + (-0,0294)

L = 0,0506 м

Таким образом, длина пружины в равновесии составляет 0,0506 м (или около 5,06 см).

Доп. материал:
Задача: Какова длина пружины, когда груз массой 800 г находится в равновесии, если исходная длина пружины составляет 10 см и ее жесткость 300 Н/м?

Совет: В задачах, связанных с расчетами физических величин, всегда внимательно анализируйте данные, используйте соответствующие формулы и не забывайте о единицах измерения. Постарайтесь также понять физическую суть происходящего, чтобы применять правильные предположения и решения.

Закрепляющее упражнение:
Какова длина пружины, когда груз массой 400 г находится в равновесии, если исходная длина пружины составляет 12 см и ее жесткость 250 Н/м?