Какое будет удлинение буксирного троса с жёсткостью 100 кН/м, если он буксирует автомобиль массой 2 тонны с ускорением 0,5 м/с², при этом пренебрегая трением?

Физика 11 класс Упругие деформации удлинение троса буксирный трос жёсткость троса масса автомобиля ускорение автомобиля физика 11 класс пренебрежение трением Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Гука, который описывает, как деформируется материал при приложении силы. В нашем случае мы будем вычислять удлинение буксирного троса, используя его жёсткость и силу, действующую на него.

Шаг 1: Определим силу, действующую на трос.

Сила, необходимая для ускорения автомобиля, рассчитывается по второму закону Ньютона: F = m * a, где:

• F — сила (в ньютонах),
• m — масса автомобиля (в килограммах),
• a — ускорение (в м/с²).

Масса автомобиля составляет 2 тонны, что равно 2000 кг. Ускорение равно 0,5 м/с². Подставим значения в формулу:

F = 2000 кг * 0,5 м/с² = 1000 Н.

Шаг 2: Рассчитаем удлинение троса.

Теперь, зная силу, мы можем рассчитать удлинение троса, используя закон Гука, который гласит:

ΔL = F / k, где:

• ΔL — удлинение троса (в метрах),
• F — сила (в ньютонах),
• k — жёсткость троса (в Н/м).

Жёсткость троса составляет 100 кН/м, что равно 100000 Н/м. Теперь подставим известные значения:

ΔL = 1000 Н / 100000 Н/м = 0,01 м.

Шаг 3: Преобразуем результат.

Удлинение троса составляет 0,01 м, что эквивалентно 1 см.

Ответ: Удлинение буксирного троса составит 1 см.