Какой коэффициент жесткости пружины, если её длина увеличилась с 13 см до 15 см при подвешивании груза массой 1 кг?

Физика 11 класс Законы механики коэффициент жесткости пружины длина пружины увеличение длины груз масса 1 кг физика 11 класс Новый

Для того чтобы найти коэффициент жесткости пружины, нам нужно воспользоваться законом Гука, который гласит, что сила, приложенная к пружине, пропорциональна её удлинению. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

F = k * Δx

где:

• F - сила, приложенная к пружине (в ньютонах),
• k - коэффициент жесткости пружины (в ньютонах на метр),
• Δx - удлинение пружины (в метрах).

Теперь давайте разберем шаги решения этой задачи:

1. Определим силу, приложенную к пружине. Поскольку пружина подвешена с грузом массой 1 кг, сила, действующая на пружину, равна весу этого груза. Вес можно рассчитать по формуле:

F = m * g

2. где m - масса груза (1 кг), g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
3. Подставим значения:

F = 1 кг * 9.81 м/с² = 9.81 Н.

4. Определим удлинение пружины. Удлинение пружины Δx можно найти, вычитая начальную длину пружины из её конечной длины:

Δx = Lконечная - Lначальная = 15 см - 13 см = 2 см.

5. Переведем сантиметры в метры:

Δx = 2 см = 0.02 м.

6. Теперь мы можем найти коэффициент жесткости пружины. Подставим известные значения в формулу закона Гука:

9.81 Н = k * 0.02 м.

7. Решим уравнение относительно k:

k = 9.81 Н / 0.02 м = 490.5 Н/м.

Таким образом, коэффициент жесткости пружины составляет 490.5 Н/м.