Каково изменение длины невесомой пружины с жесткостью 200 Н/м, если ее верхний конец закреплен к подвесу, а к нижнему

Физика: Изменение длины невесомой пружины

Объяснение: Изменение длины невесомой пружины может быть определено с использованием закона Гука, который утверждает, что изменение длины пружины пропорционально приложенной к ней силе.

Формула для определения изменения длины невесомой пружины:

ΔL = (F / k)

где:
ΔL - изменение длины пружины,
F - сила, действующая на пружину,
k - коэффициент жесткости пружины.

В данном случае, коэффициент жесткости пружины равен 200 Н/м (Ньютонов на метр). Однако, нам также нужно знать массу, которая подвешена к концу пружины.

В задаче сказано, что к нижнему концу пружины подвешен груз массой 1060 грамм (1 кг = 1000 г). Чтобы получить силу, действующую на пружину, нам нужно умножить массу на ускорение свободного падения (g), которое примерно равно 9.8 м/с².

F = m * g

F = 1.06 кг * 9.8 м/с²

F = 10.428 Н (округляем до трех десятичных знаков)

Теперь мы можем использовать формулу для определения изменения длины:

ΔL = (10.428 Н / 200 Н/м)

ΔL ≈ 0.05214 м

Таким образом, изменение длины невесомой пружины составляет около 0.05214 метра (или 52.14 мм).

Совет: Чтобы лучше понять концепцию изменения длины пружины, можно провести эксперимент, используя реальную пружину различной жесткости и разный вес. Замерьте изначальную длину пружины и измерьте изменение длины после подвешивания разных грузов. Сравните результаты с теми, которые были получены с использованием формулы Гука.

Дополнительное упражнение: К нижнему концу невесомой пружины подвешен груз массой 500 г. Жесткость пружины равна 100 Н/м. Определите изменение длины пружины в метрах.

Предмет вопроса: Изменение длины невесомой пружины с жесткостью 200 Н/м.

Описание: Изменение длины невесомой пружины можно рассчитать, используя закон Гука для упругих тел. Этот закон гласит, что изменение длины пружины пропорционально силе, действующей на пружину. Формула для расчета изменения длины пружины выглядит следующим образом:

ΔL = (F * L₀) / k

где ΔL - изменение длины пружины,
F - сила, действующая на пружину,
L₀ - исходная длина пружины,
k - жесткость пружины.

В данной задаче известно, что жесткость пружины составляет 200 Н/м, а масса груза, подвешенного к нижнему концу пружины, равна 1060 г (или 1,06 кг). Массу можно преобразовать в силу, умножив ее на ускорение свободного падения (g ≈ 9,8 м/с²):

F = m * g
F = 1,06 * 9,8
F ≈ 10,428 Н

Теперь, зная значение силы и жесткости пружины, подставим их в формулу для расчета изменения длины пружины:

ΔL = (10,428 * L₀) / 200

Значение исходной длины пружины (L₀) в данной задаче неизвестно, поэтому мы не можем точно определить изменение длины пружины без этого значения.

Совет: Чтобы лучше понять это понятие, рекомендуется изучить закон Гука и упругие явления. Практические эксперименты или наблюдения с невесомой пружиной также могут помочь визуализировать процесс изменения длины пружины при различных силах.

Практика: Если исходная длина невесомой пружины составляет 0,5 м, вычислите изменение длины пружины при действии груза массой 500 г на ее нижний конец.