Какова жесткость пружины, если 10 г тело упало с высоты 2 м на вертикальную пружину, что привело к деформации пружины

Тема урока: Жесткость пружины

Пояснение:
Жесткость пружины - это мера ее способности сопротивляться деформации под воздействием силы. Она определяется как отношение силы, вызывающей деформацию пружины, к величине этой деформации. Математически, это можно выразить формулой:

Жесткость пружины = Сила / Деформация

В данной задаче известно, что тело массой 10 г упало с высоты 2 м на вертикальную пружину, что привело к ее деформации. Мы можем использовать закон сохранения механической энергии, чтобы найти силу, которая вызывает деформацию пружины. Закон сохранения энергии гласит, что потенциальная энергия, связанная с высотой, превращается в потенциальную энергию пружины, связанную с ее деформацией.

Таким образом, мы можем написать следующее уравнение:

масса * ускорение свободного падения * высота = (1/2) * жесткость * деформация^2

Известны значения массы и высоты, и мы ищем жесткость пружины. Мы также знаем, что ускорение свободного падения равно приблизительно 9,8 м/с^2.

Демонстрация:
Дано: масса = 10 г (0,01 кг), высота = 2 м
Искать: жесткость пружины

Решение:
масса * ускорение свободного падения * высота = (1/2) * жесткость * деформация^2
0.01 * 9.8 * 2 = (1/2) * жесткость * деформация^2
0.196 = 0.5 * жесткость * деформация^2

Совет:
Для лучшего понимания жесткости пружины, вы можете провести простой эксперимент, используя различные пружины разной жесткости и измеряя их деформацию под действием известной силы.

Упражнение:
Какова жесткость пружины, если известно, что она деформировалась на 0,05 м при приложении силы 10 Н? (Используйте формулу жесткости пружины).