После сбора урожая, Николай Григорьевич решил переместить картошку с дачи в гараж. Когда он загрузил клубни на прицеп
После сбора урожая, Николай Григорьевич решил переместить картошку с дачи в гараж. Когда он загрузил клубни на прицеп, он заметил, что прицеп просел на 0,07 метра. Определите жесткость подвески прицепа, если масса загруженной картошки составляет 350 кг, а нагрузка равномерно распределена между колесами. Используя график зависимости координаты от времени, определите, какое расстояние проехала машина за 8 секунд.
09.12.2023 19:16
Объяснение: Чтобы определить жесткость подвески прицепа, нам понадобится применить закон Гука. Закон Гука утверждает, что деформация пружины прямо пропорциональна приложенной силе. Формула для жесткости пружины имеет вид:
k = F / Δh,
где k - жесткость подвески, F - сила, действующая на пружину, Δh - изменение высоты (ведь нас интересует деформация подвески).
Масса загруженной картошки составляет 350 кг, а нагрузка равномерно распределена между колесами. Так как прицеп просел на 0,07 метра, то деформация пружины равна Δh = 0,07 м.
Зная, что в данном случае сила F равна массе m, умноженной на ускорение свободного падения g (близкое значение 9,8 м/с^2), вычисляем силу:
F = m * g = 350 * 9,8 = 3430 Н.
Теперь можем найти жесткость подвески:
k = F / Δh = 3430 / 0,07 ≈ 49000 Н/м.
График зависимости координаты (расстояния) от времени позволяет определить, какое расстояние проехала машина за 8 секунд. Для этого нам нужно знать уравнение движения. Если машина движется равномерно, то формула траектории будет иметь вид:
x = v * t,
где x - расстояние, v - скорость, t - время.
Если машина движется равномерно, то скорость будет постоянной. В данном случае нам не дана скорость, поэтому ее следует уточнить, чтобы определить расстояние, пройденное за 8 секунд.
Демонстрация:
1. Расчет жесткости подвески: F = 350 * 9,8 = 3430 Н, Δh = 0,07 м. k = 3430 / 0,07 ≈ 49000 Н/м.
2. Определение расстояния, пройденного машиной за 8 секунд, требует знания скорости.
Совет: При решении задач по механике полезно структурировать информацию, записывая известные величины, неизвестные величины и формулы. Обратите внимание на единицы измерения при проведении вычислений и не забывайте приводить результаты в правильных единицах.
Дополнительное упражнение: Вычислите жесткость пружины, если нагрузка на нее равна 500 Н, а деформация составляет 0,05 м.
Разъяснение:
Для решения данной задачи, нам необходимо применить понятие жесткости подвески и использовать закон Гука.
Жесткость подвески - это мера силы, необходимой для изменения длины пружины или ее деформации на единицу длины.
Мы можем использовать следующую формулу для вычисления жесткости подвески:
жесткость подвески = (сила действия) / (перемещение)
Сила действия в данной задаче определяется массой загруженной картошки, умноженной на ускорение свободного падения (9,8 м/с^2). Перемещение равно просадке прицепа, указанной в задаче (0,07 метра).
Теперь, рассмотрим вторую часть задачи. Нам дан график зависимости координаты машины от времени. Для определения расстояния, пройденного машиной за 8 секунд, мы должны найти площадь под графиком в указанном промежутке времени. К площади прямоугольника, образованного высотой (координатой) и шириной (временем), добавляем площадь треугольника, образованного половиной основания (временем) и высотой (координатой).
Доп. материал:
Жесткость подвески прицепа равна (350 кг × 9,8 м/с^2) / 0,07 м = 5000 Н/м.
Расстояние, пройденное машиной за 8 секунд, можно определить, вычислив площадь под графиком в указанном промежутке времени.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется изучить понятие жесткости подвески и закон Гука, а также научиться интерпретировать графики зависимости и вычислять площади под ними.
Проверочное упражнение:
Если пружина сжимается на 0,1 метра при действии силы 500 Н, какова жесткость этой пружины? Найдите ответ в Н/м.