Какова длина ненапряжённой пружины? Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целых.
Какова будет длина пружины, если подвесить конструкцию за конец B? Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целых.
Какова жёсткость пружины? Ответ выразите в Н/м, округлите до целых. Ускорение свободного падения g= 10 Н/кг.
Какова будет длина пружины, если отсоединить кубики и потянуть её за концы A и B в противоположные стороны силами 10 Н каждая? Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целых.
Физика10 классЗаконы механикидлина пружиныжесткость пружиныускорение свободного падениясила натяженияфизика пружин
Для решения поставленных задач необходимо использовать основные понятия и формулы, связанные с пружинами и их свойствами. Рассмотрим каждую из задач по порядку.
1. Длина ненапряжённой пружиныДлина ненапряжённой пружины, как правило, является её первоначальной длиной, когда на неё не действуют никакие внешние силы. Предположим, что длина ненапряжённой пружины составляет 10 см (это пример, так как конкретное значение не указано в условии).
2. Длина пружины при подвешивании конструкции за конец BКогда пружина подвешивается за один конец, на неё действует сила тяжести, равная массе подвешенного объекта, умноженной на ускорение свободного падения (g = 10 Н/кг). Если предположить, что на пружину действует сила 20 Н, то можно использовать закон Гука, который описывает деформацию пружины:
F = k * x
где:
Пусть жёсткость пружины равна 50 Н/м. Тогда:
x = F / k = 20 Н / 50 Н/м = 0.4 м = 40 см.
Следовательно, длина пружины будет равна:
Длина = длина ненапряжённой пружины + удлинение = 10 см + 40 см = 50 см.
3. Жёсткость пружиныЖёсткость пружины (k) была использована в предыдущем расчёте. Если у нас есть информация о силе и удлинении, мы можем её вычислить. В нашем случае, мы предположили, что жёсткость пружины составляет 50 Н/м.
4. Длина пружины при вытягивании за концы A и BКогда пружина вытягивается за концы A и B с силами по 10 Н, на неё также действует закон Гука. Сила, действующая на пружину, будет равна сумме двух сил:
F = 10 Н + 10 Н = 20 Н.
Теперь, используя ту же жёсткость (k = 50 Н/м),можем найти новое удлинение:
x = F / k = 20 Н / 50 Н/м = 0.4 м = 40 см.
Таким образом, длина пружины будет равна:
Длина = длина ненапряжённой пружины + удлинение = 10 см + 40 см = 50 см.
Таким образом, подводя итог: