Якою є жорсткість пружини, якщо алюмінієвий циліндр з радіусом основи 1 см та висотою 5 см, який підвісили

Формула Жорсткості пружини: Жорсткість пружини визначається формулою F = k * ΔL, де F - сила, яка діє на пружину, k - коефіцієнт жорсткості пружини, ΔL - зміна довжини пружини. Жорсткість пружини вимірюється в Н/м (ньютон на метр).

Обчислення жорсткості пружини:
1. Розрахуємо зміну довжини пружини: ΔL = 1 см = 0,01 м.
2. Використовуючи закон Архімеда, визначаємо силу дії води на циліндр, яка рівна вазі дисплейованої води, мінус вага циліндра: F = (ρ_води * V_поданої) * g - (ρ_алюм * V_алюм) * g, де ρ_води - густина води, V_поданої - об"єм зануреного циліндра, ρ_алюм - густина алюмінію, V_алюм - власний об"єм циліндра, g - прискорення вільного падіння.
3. Використовуючи формулу площі основи циліндра A = π * r^2, де r - радіус основи циліндра, визначимо об"єм циліндра: V_алюм = A * h, де h - висота циліндра.
4. Обрахуємо жорсткість пружини, використовуючи формулу F = k * ΔL, розв"язавши її відносно k: k = F / ΔL.

Розв"язання:
1. Параметри циліндра: r = 0,01 м, h = 0,05 м.
2. Параметри речовин: ρ_води = 1000 кг/м³, ρ_алюм = 2700 кг/м³, g = 9,8 м/с².
3. Обчислюємо об"єм циліндра: V_алюм = π * (0,01 м)² * 0,05 м = 0,00157 м³.
4. Обчислюємо силу дії води на циліндр: F = (1000 кг/м³ * 0,00157 м³) * 9,8 м/с² - (2700 кг/м³ * 0,00157 м³) * 9,8 м/с² = 14,57 Н.
5. Обчислюємо жорсткість пружини: k = 14,57 Н / 0,01 м = 1457 Н/м.

Отже, жорсткість цієї пружини становить 1457 Н/м.

Рекомендації: Для кращого розуміння теми жорсткості пружини, Вам може бути корисно провести додаткові досліди або приклади. Наприклад, Ви можете поміряти жорсткість різних пружин і порівняти їх значення, або зробити зміни у вихідних параметрах і дослідити, як це впливає на жорсткість пружини.