На гладком горизонтальном столе находится брусок массой m. Когда к нему прикрепляют пружину с жесткостью 200Н/м
На гладком горизонтальном столе находится брусок массой m. Когда к нему прикрепляют пружину с жесткостью 200Н/м и растягивают ее, брусок начинает двигаться. При движении с ускорением 8м/с^2, пружина деформируется на 4см. Если деформация пружины увеличится в 1.3 раза, во сколько раз изменится ускорение бруска?
16.12.2023 23:59
Пояснение:
Данная задача связана с динамикой тела, участвующего в гармоническом движении под действием пружинной силы.
Сначала рассмотрим исходные данные: масса бруска m, жесткость пружины к = 200 Н/м, ускорение а = 8 м/с^2 и деформация пружины Δx = 0.04 м (4 см).
По закону Гука, сила пружины F = к * Δx. Сила, действующая на брусок, равна F = m * а.
Таким образом, m * а = к * Δx.
Требуется найти изменение ускорения бруска при увеличении деформации пружины в 1.3 раза.
Пусть новая деформация пружины будет Δx".
Тогда m * а" = к * Δx", где а" - новое ускорение бруска.
Используя пропорцию Δx : Δx" = к * а : к * а", получим: Δx : Δx" = а : а".
Из пропорции видно, что изменение ускорения бруска пропорционально изменению деформации пружины.
Таким образом, ускорение бруска изменится в 1.3 раза.
Дополнительный материал:
Дано: m = 2 кг, к = 200 Н/м, а = 8 м/с^2, Δx = 0.04 м (4 см).
Требуется найти изменение ускорения бруска при увеличении деформации пружины в 1.3 раза.
Решение:
m * а = к * Δx
2 кг * 8 м/с^2 = 200 Н/м * 0.04 м
16 Н = 8 Н
Следовательно, ускорение бруска равно 8 м/с^2.
Изменение ускорения бруска при увеличении деформации пружины в 1.3 раза:
а" = 1.3 * а
а" = 1.3 * 8 м/с^2
а" = 10.4 м/с^2
Итак, ускорение бруска изменится в 1.3 раза и станет равным 10.4 м/с^2.
Совет:
Чтобы лучше понять динамику тела и применять закон Гука, рекомендуется изучить основные понятия силы, массы и ускорения, а также связь между ними.
Дополнительное задание:
На гладком горизонтальном столе находится брусок массой 0.5 кг. Когда к нему прикрепляют пружину с жесткостью 300 Н/м и растягивают ее, брусок начинает двигаться. При движении с ускорением 6 м/с^2, пружина деформируется на 5 см. Если деформация пружины увеличится в 1.5 раза, во сколько раз изменится ускорение бруска? Решите задачу шаг за шагом.