Какова жесткость пружины, если тело массой 100 г падает свободно с высоты 2,9 м на пружину, которая максимально
Какова жесткость пружины, если тело массой 100 г падает свободно с высоты 2,9 м на пружину, которая максимально сжимается на 10 см? Высота исходного положения тела отсчитывается от верхнего конца недеформированной пружины.
22.12.2023 21:56
Пояснение: Жесткость пружины определяет, насколько сильно она сопротивляется деформации под действием внешних сил. Чтобы найти жесткость пружины в данной задаче, мы можем использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации.
Мы можем использовать формулу F = k * x, где F - сила, k - жесткость пружины и x - деформация пружины. В данной задаче, сила, действующая на пружину, равна весу падающего тела m * g, где m - масса тела и g - ускорение свободного падения.
Высота, с которой падает тело, связана с деформацией пружины следующим образом: x = H - d, где H - исходная высота падения тела, а d - максимальная деформация пружины.
Поэтому, подставляя значения в формулу, получим m * g = k * (H - d), откуда k = (m * g) / (H - d).
Подставляя числовые значения из задачи (m = 100 г = 0,1 кг, g = 9,8 м/с², H = 2,9 м, d = 10 см = 0,1 м), получаем k = (0,1 * 9,8) / (2,9 - 0,1) ≈ 0,03478 Н/м.
Таким образом, жесткость пружины составляет примерно 0,03478 Н/м.
Доп. материал: Определите жесткость пружины, если тело массой 150 г падает с высоты 1,5 м на пружину, которая максимально сжимается на 5 см.
Совет: В данной задаче используйте закон Гука и уравнения, связывающие высоту падения и деформацию пружины.
Ещё задача: Какова жесткость пружины, если тело массой 200 г падает свободно с высоты 3 м на пружину, которая максимально сжимается на 15 см? Какова будет жесткость пружины, если высота падения увеличится в 2 раза?