Каково удлинение пружины, если она имеет жёсткость 10 кН/м и поднимает груз массой 80 кг с ускорением вверх, равным
Каково удлинение пружины, если она имеет жёсткость 10 кН/м и поднимает груз массой 80 кг с ускорением вверх, равным 2 м/с²?
15.11.2023 19:48
Разъяснение:
Удлинение пружины можно определить с помощью закона Гука, который гласит: F = -k * x, где F - сила, k - жёсткость пружины, x - удлинение пружины.
В данной задаче нам дана жёсткость пружины (k = 10 кН/м), масса груза (m = 80 кг) и ускорение (a = 2 м/с²). Мы хотим найти удлинение пружины (x).
Сначала вычислим силу, действующую на пружину. В данном случае это сила тяжести, равная F = m * a.
F = 80 кг * 2 м/с² = 160 кг * м/с² = 160 Н.
Затем, с помощью закона Гука, найдём удлинение пружины:
F = -k * x.
160 Н = -10 кН/м * x.
Переведём жёсткость пружины в Ньютоны:
-10 кН/м = -10 * 1000 Н/м = -10 000 Н/м.
Теперь можем решить уравнение:
160 Н = -10 000 Н/м * x.
x = 160 Н / -10 000 Н/м = -0,016 м.
Итак, удлинение пружины составляет -0,016 м, что означает, что пружина сжимается на 0,016 метра при поднятии груза массой 80 кг с ускорением 2 м/с².
Совет:
Для лучшего понимания данного материала, рекомендуется изучить закон Гука и уравнение, описывающее его. Также полезно освежить знания о силе тяжести и базовых физических величинах.
Задача на проверку:
Пружина имеет жёсткость 15 кН/м и поддерживает груз массой 120 кг с ускорением вниз, равным 3 м/с². Какое удлинение имеет пружина в данном случае?