Физика

Откуда выводится формула F=-mgx/l и как ее взять?

Откуда выводится формула F=-mgx/l и как ее взять?
Верные ответы (1):
  • Zabludshiy_Astronavt
    Zabludshiy_Astronavt
    29
    Показать ответ
    Тема урока: Формула для закона Гука

    Объяснение: Формула *F = -mgx/l* является формулой для закона Гука, который описывает силу, действующую на упругое тело. Приложенная сила *F* пропорциональна удлинению *x* и противоположно направлена. Здесь *m* обозначает массу тела, *g* - ускорение свободного падения, *l* - длину упругого тела.

    Формулу можно вывести следующим образом. Рассмотрим упругое тело, удлинение которого равно *x*. Сила тяжести, действующая на это тело, равна *mg*, где *m* - масса тела, *g* - ускорение свободного падения. В соответствии с законом Гука, сила, возникающая в результате деформации упругого тела, пропорциональна удлинению. Мы можем обозначить коэффициент пропорциональности как *k*. Тогда *F = -kx*, где знак минус указывает на противоположное направление силы.

    Теперь нам нужно найти значение *k*. Для этого представим, что упругое тело тянут вниз настолько, что достигается предел прочности и упругое тело находится в состоянии равновесия. Пусть это значение удлинения будет *l*. Тогда *mg = kl* и, следовательно, *k = mg/l*. Подставив это значение в формулу *F = -kx*, получаем *F = -mgx/l*.

    Пример: Пусть масса тела равна 2 кг, ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2, удлинение равно 0.5 метра, а длина упругого тела составляет 1 метр. Чтобы найти силу, применим формулу: *F = -2 * 9.8 * 0.5 / 1 = -9.8* Направление будет противоположно направлению удлинения.

    Совет: Для лучшего понимания формулы и закона Гука, рекомендуется ознакомиться с понятием силы, массы, ускорения и деформации упругого тела. Изучите примеры задач и наиболее типичные ситуации, в которых применяется закон Гука.

    Задача для проверки: Масса упругого тела равна 5 кг, ускорение свободного падения составляет 9.8 м/с^2, а удлинение равно 2 метрам. Найдите силу, действующую на упругое тело.
Написать свой ответ: