Какое удлинение пружины, которая применяется для равномерного горизонтального движения саней массой 5 кг, если жесткость пружины составляет 500 Н/м, а коэффициент трения равен 0,1?

Физика 10 класс Законы Ньютона удлинение пружины горизонтальное движение сани 5 кг жесткость пружины 500 Н/м коэффициент трения 0,1 Новый

Чтобы найти удлинение пружины, давайте сначала разберемся с задачей шаг за шагом.

1. **Определим силы, действующие на сани.**

• Сила тяжести (F_t) действует вниз и равна: F_t = m * g, где m - масса саней, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²).
• Сила нормальной реакции (F_n) равна силе тяжести, так как сани движутся по горизонтальной поверхности: F_n = F_t.
• Сила трения (F_f) действует в противоположном направлении движению и вычисляется по формуле: F_f = μ * F_n, где μ - коэффициент трения.

2. **Подсчитаем силу тяжести.**

F_t = 5 кг * 9,81 м/с² = 49,05 Н.

3. **Сила нормальной реакции.**

Поскольку сани находятся в равновесии по вертикали, F_n = F_t = 49,05 Н.

4. **Подсчитаем силу трения.**

F_f = μ * F_n = 0,1 * 49,05 Н = 4,905 Н.

5. **Теперь, чтобы сани двигались равномерно, сила, создаваемая пружиной (F_p), должна быть равна силе трения.**

Сила пружины определяется по закону Гука: F_p = k * x, где k - жесткость пружины, x - удлинение пружины.

6. **Составим уравнение.**

k * x = F_f, следовательно, x = F_f / k.

7. **Подставим известные значения.**

x = 4,905 Н / 500 Н/м = 0,00981 м.

8. **Переведем в сантиметры для удобства.**

x = 0,00981 м * 100 см/м = 0,981 см.

Итак, удлинение пружины составляет примерно 0,981 см.