Растяжение и деформация пружины
Физика

На гладкой горизонтальной поверхности лежит небольшой кубик весом 270 г, который прикреплен к вертикальной

На гладкой горизонтальной поверхности лежит небольшой кубик весом 270 г, который прикреплен к вертикальной оси с помощью легкой пружины. Кубик вращается вокруг этой оси с константной скоростью 2 м/с, в результате чего пружина, соединяющая его с осью, растягивается. Необходимо определить, во сколько раз увеличилась длина пружины. Исходная длина пружины в недеформированном состоянии составляет 30 см, а ее коэффициент жесткости равен 10 Н/м. Прошу также приложить к решению соответствующую схему.
Верные ответы (1):
  • Вечный_Странник
    Вечный_Странник
    50
    Показать ответ
    Тема вопроса: Растяжение и деформация пружины

    Пояснение:
    Рассмотрим данную задачу более подробно. Масса кубика равна 270 г или 0,27 кг. Длина недеформированной пружины равна 30 см или 0,3 метра. Коэффициент жесткости пружины равен 10 Н/м.

    Это означает, что пружина удлинилась из-за вращения кубика. Поэтому мы можем использовать закон Гука для определения изменения длины пружины.

    Закон Гука гласит: F = k * x, где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины, x - изменение длины пружины.

    Мы можем выразить изменение длины пружины следующим образом: x = F / k.

    Сначала нам нужно найти силу, действующую на пружину. Она равна произведению массы кубика на его центростремительное ускорение:
    F = m * a = 0,27 кг * (2 м/с)^2.

    Теперь мы можем использовать значение F и коэффициент жесткости prужины k, чтобы найти изменение длины пружины x:
    x = F / k.

    Искомое значение - во сколько раз изменилась длина пружины.

    Схема:

    -----
    / \
    | |
    \_ _ _/


    Демонстрация:
    Задача: На гладкой горизонтальной поверхности лежит небольшой кубик весом 270 г, который прикреплен к вертикальной оси с помощью легкой пружины. Кубик вращается вокруг этой оси с константной скоростью 2 м/с. Изменение длины пружины составляет 0,15 м. Во сколько раз увеличилась длина пружины?

    Решение:
    Масса кубика равна 0,27 кг. Сила, действующая на пружину, может быть найдена с помощью следующей формулы: F = m * a, где m - масса кубика, а - центростремительное ускорение. Для этого мы используем значение скорости 2 м/с и радиус вращения r (который не дан в задаче). Таким образом, можно использовать формулу F = m * (v^2)/r и найти силу. Далее, используя значение силы и коэффициент жесткости пружины, можно определить во сколько раз увеличилась длина пружины.

    Совет:
    Для лучшего понимания материала, вам может быть полезно ознакомиться с основами закона Гука и его применением в решении задач на упругость пружин. Используйте соответствующую формулу и анализируйте данные задачи, чтобы искать ответы.

    Упражнение:
    На гладкой поверхности лежит шарик, прикрепленный к вертикальной оси с помощью пружины. Если шарик вращается с угловой скоростью 4 рад/с, масса шарика равна 0,5 кг, а коэффициент жесткости пружины равен 15 Н/м, во сколько раз увеличилась длина пружины? (Подсказка: используйте формулу F = m * (v^2) / r, чтобы найти силу, действующую на пружину, а затем примените закон Гука для определения изменения длины пружины).
Написать свой ответ: