Каково удлинение левой пружины в миллиметрах, если рычаг удерживается в горизонтальном положении внешней силой? Каково

Тема урока: Рычаг и пружины

Разъяснение:
Для решения этой задачи мы должны использовать закон Гука, который описывает удлинение или сжатие пружины под действием силы. Закон Гука гласит, что удлинение или сжатие пружины (ΔL) пропорционально силе, действующей на пружину (F), и обратно пропорционально ее жесткости (k), то есть ΔL = F / k. Жесткость пружины измеряется в Н/м (ньютон/метр) и обозначается буквой k.

В данной задаче, если рычаг удерживается в горизонтальном положении внешней силой, то сумма моментов сил должна быть равна нулю. Момент силы рассчитывается как произведение силы на расстояние до оси вращения. Если на левую и правую пружины действуют силы, то уравнение будет следующим: k_лев * ΔL_лев = k_прав * ΔL_прав, где k_лев и k_прав - жесткости пружин, ΔL_лев и ΔL_прав - удлинения или сжатия пружин.

Если рычаг отпустить, равновесие будет нарушено, так как пружины начнут двигаться и рычаг будет колебаться. При этом груз можно подвесить только в точке B (середина рычага), чтобы сохранить равновесие.

Доп. материал:
Условие задачи: Левая пружина имеет жесткость 100 Н/м и удлиняется на 5 мм. Какое удлинение будет у правой пружины, если рычаг удерживается в горизонтальном положении?

Решение: Для решения этой задачи нам нужно знать жесткость правой пружины. Пусть она равна 80 Н/м. По закону Гука, удлинение правой пружины будет равно ΔL_прав = (k_лев / k_прав) * ΔL_лев = (100 Н/м / 80 Н/м) * 5 мм = 6.25 мм.

Совет: Для лучшего понимания решения задачи на рычаг и пружины, рекомендуется повторить основные принципы закона Гука и ознакомиться с определением момента силы.

Проверочное упражнение: При удлинении левой пружины на 7 мм, какое удлинение будет у правой пружины, если ее жесткость равна 120 Н/м?