После сбора урожая Валерий Дмитриевич решил перевезти картошку с дачи в гараж. Загрузив клубни в прицеп, он обнаружил, что прицеп просел на 0,12 м. Определите жёсткость одной пружины подвески прицепа, если масса загруженной картошки 600 кг, а нагрузка распределяется между колесами поровну. Считайте, что колес (и пружин в подвеске) у прицепа два.

Физика 10 класс Механика жесткость пружины физика пружинный баланс масса картошки нагрузка на прицеп распределение нагрузки расчет жесткости пружины Новый

Чтобы определить жёсткость одной пружины подвески прицепа, нам нужно воспользоваться формулой, связывающей силу, жёсткость пружины и деформацию пружины. Начнем с того, что сила, действующая на пружины, равна весу картошки.

Шаг 1: Рассчитаем вес картошки.

Вес (сила тяжести) можно рассчитать по формуле:

F = m * g,

где:

• F — сила (вес),
• m — масса (в данном случае, 600 кг),
• g — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Подставим значения:

F = 600 кг * 9,81 м/с² = 5886 Н.

Шаг 2: Найдем силу, приходящуюся на одну пружину.

Поскольку нагрузка распределяется между двумя колесами, то сила, действующая на одну пружину, будет:

F1 = F / 2 = 5886 Н / 2 = 2943 Н.

Шаг 3: Используем закон Гука для пружин.

Закон Гука гласит, что сила, действующая на пружину, равна произведению жёсткости пружины на её деформацию:

F1 = k * x,

где:

• k — жёсткость пружины (то, что мы ищем),
• x — деформация пружины (в данном случае, 0,12 м).

Шаг 4: Перепишем формулу и найдем жёсткость.

Теперь мы можем выразить жёсткость k:

k = F1 / x.

Подставим значения:

k = 2943 Н / 0,12 м = 24525 Н/м.

Ответ: Жёсткость одной пружины подвески прицепа составляет 24525 Н/м.