Які будуть довжини пружини вільної пружини, якщо систему з двох брусків, масами m1 = 2 кг і m2 = 4 кг, з єднану
Які будуть довжини пружини вільної пружини, якщо систему з двох брусків, масами m1 = 2 кг і m2 = 4 кг, з"єднану невагомою пружиною, підвісять по черзі до першого і другого бруска, довжини яких дорівнюють 10 см і 7,5 см відповідно?
24.12.2023 02:51
Пояснення: Для вирішення цієї задачі, ми можемо скористатися законом Гука, який говорить про залежність довжини пружини (L) від прикладеної сили (F) та коефіцієнта жорсткості пружини (k).
Згідно з цим законом, формула для довжини пружини має вигляд: L = F / k.
В нашій задачі, система складається з двох брусків, які пов"язані невагомою пружиною. Тому, коли перший брусок підвішений, весь ваговий посил з нього передається пружині. Коли другий брусок підвішений, вся вага двох брусків повинна передаватися пружині.
Таким чином, ми можемо обчислити сумарну силу F, яка діє на пружину, використовуючи формулу: F = m1 * g + m2 * g, де m1 та m2 - маси брусків, а g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2).
Знаючи сумарну силу F та коефіцієнт жорсткості пружини (який ми припустимо, що відомий або може бути визначений), ми можемо використати формулу L = F / k, щоб обчислити довжину пружини.
Приклад використання: Нехай коефіцієнт жорсткості пружини становить k = 100 Н/м. Обчислимо довжину пружини, коли підвішено перший брусок:
F = m1 * g = 2 кг * 9,8 м/с^2 = 19,6 Н
L = F / k = 19,6 Н / 100 Н/м = 0,196 м = 19,6 см
Тепер обчислимо довжину пружини, коли підвішений другий брусок:
F = (m1 + m2) * g = (2 кг + 4 кг) * 9,8 м/с^2 = 58,8 Н
L = F / k = 58,8 Н / 100 Н/м = 0,588 м = 58,8 см
Порада: При вирішенні задачі з фізики, важливо уважно прочитати умову та з"ясувати, яка саме формула чи закон може бути застосований. Не забувайте перевіряти одиниці вимірювання та правильність виконання обчислень.
Вправа: Які будуть довжини пружини, якщо коефіцієнт жорсткості пружини дорівнює 80 Н/м? Вага першого бруска - 3 кг, а другого - 5 кг. Використовуйте формули та методи, описані вище, для вирішення задачі.