Какое удлинение пружины будет, если деревянный брусок массой 2 кг тянут по горизонтальной деревянной доске, при этом жесткость пружины составляет 100 Н/м, а коэффициент трения равен 0,3?

Физика 11 класс Упругие деформации и силы трения удлинение пружины деревянный брусок масса 2 кг жесткость пружины коэффициент трения 0,3 Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, какое удлинение пружины произойдет в результате действия силы, которая будет равняться силе трения, возникающей при движении бруска по доске.

Давайте поэтапно разберем решение.

1. Определим силу тяжести (Fтяж):

   Сила тяжести, действующая на брусок, рассчитывается по формуле:

   Fтяж = m * g,

   где m - масса бруска (2 кг), g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

   Подставим значения:

   Fтяж = 2 кг * 9,81 м/с² = 19,62 Н.

2. Определим силу нормального давления (Fн):

   Сила нормального давления на горизонтальной поверхности равна силе тяжести:

   Fн = Fтяж = 19,62 Н.

3. Рассчитаем силу трения (Fтр):

   Сила трения вычисляется по формуле:

   Fтр = μ * Fн,

   где μ - коэффициент трения (0,3).

   Подставим значения:

   Fтр = 0,3 * 19,62 Н = 5,886 Н.

4. Определим удлинение пружины (Δx):

   Сила, действующая на пружину, будет равна силе трения. Удлинение пружины можно найти по закону Гука:

   Fпруж = k * Δx,

   где k - жесткость пружины (100 Н/м).

   Приравняем силу трения к силе пружины:

   Fтр = k * Δx.

   Подставим значения:

   5,886 Н = 100 Н/м * Δx.

   Теперь найдем Δx:

   Δx = 5,886 Н / 100 Н/м = 0,05886 м.

Таким образом, удлинение пружины составит приблизительно 0,05886 метра или 5,886 см.