Какова величина коэффициента жесткости пружины, если после отсоединения груза массой 600 г, система пришла в равновесие
Какова величина коэффициента жесткости пружины, если после отсоединения груза массой 600 г, система пришла в равновесие и пружина сжалась как показано на рисунке? (Предоставьте ответ в ньютон/метр). При этом можно пренебречь трением, а нить считать невесомой. Ускорение свободного падения примем равным 10 м/с².
06.12.2023 11:33
Описание:
Коэффициент жесткости пружины является мерой ее жесткости и определяет, какое усилие нужно приложить для сжатия или растяжения пружины на определенное расстояние. Единицей измерения коэффициента жесткости является Н/м (ньютон на метр).
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом Гука, который утверждает, что сила, действующая на пружину, прямо пропорциональна ее деформации. Формула закона Гука выглядит следующим образом:
F = k * x,
где F - сила, действующая на пружину, k - коэффициент жесткости пружины, x - деформация пружины.
По условию задачи, система пришла в равновесие после отсоединения груза массой 600 г, и пружина сжалась на некоторую деформацию. Для определения коэффициента жесткости применяем закон Гука:
600 г = 0,6 кг (вес груза)
F = m * g = 0,6 кг * 10 м/с² = 6 Н (сила, действующая на пружину)
F = k * x, где F = 6 Н и x - деформация пружины.
Шаг 1: Определим деформацию пружины (x).
По рисунку видим, что пружина сжалась на 0.1 м (10 см), поэтому x = 0,1 м.
Шаг 2: Подставим известные значения в формулу и найдем коэффициент жесткости (k).
6 Н = k * 0,1 м
k = 6 Н / 0,1 м = 60 Н/м.
Пример:
При отсоединении груза массой 600 г, система пришла в равновесие, и пружина сжалась на 10 см. Какова величина коэффициента жесткости пружины?
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется прорешивать множество задач на определение коэффициента жесткости пружины. Помните, что коэффициент жесткости зависит от материала и геометрии пружины.
Ещё задача:
Система находится в равновесии, когда пружина сжалась на 15 см. Груз, подвешенный на пружине, имеет массу 800 г. Определите коэффициент жесткости пружины в ньютон на метр.