Какова сила, приводящая пружину обратно в исходное положение, если она сжалась на 3 см под действием силы

Тема: Сила пружины и коэффициент жесткости

Разъяснение: Сила, приводящая пружину обратно в исходное положение, называется реакцией сжатия и определяется законом Гука. По этому закону, реакция сжатия (F) пружины равна произведению коэффициента жесткости (k) на удлинение (x) пружины относительно ее исходной длины. Формула для расчета силы реакции сжатия пружины выглядит следующим образом:

F = k * x

В данной задаче, удлинение пружины (x) равно 3 см, что равно 0.03 метра в системе СИ. Коэффициент жесткости (k) равен 90 Н/м.

Используя формулу, подставим известные значения:

F = 90 Н/м * 0.03 м = 2.7 Н

Таким образом, сила, приводящая пружину обратно в исходное положение, составляет 2.7 Ньютонов.

Чтобы определить материал, используемый для изготовления пружины, необходимо знать его модуль упругости. Модуль упругости обозначается символом Е и характеризует способность материала сжиматься или растягиваться под действием силы. По формуле из закона Гука, модуль упругости (Е) равен коэффициенту жесткости (k), умноженному на длину (L) пружины, деленному на изначальное удлинение (ΔL), т.е.:

Е = k * L / ΔL

Для определения материала пружины необходимо знать длину и изначальное удлинение пружины, что не указано в задаче.

Совет: Для лучшего понимания закона Гука, рекомендуется изучить его основные концепции и применения, а также проводить практические эксперименты с пружинами различных материалов.

Задание для закрепления: Пружина с коэффициентом жесткости 120 Н/м сжалась на 2 см под действием внешней силы. Какова сила реакции сжатия пружины? Из какого материала, вероятнее всего, изготовлена эта пружина? (Допустимые варианты материала: сталь, резина, пластмасса)