Какой массы груз необходимо подвесить к пружине динамометра, чтобы она удлинилась на 16 мм, если под действием силы 4 Н она удлинилась на 5 мм?

Физика 7 класс Законы Гука масса груза пружина динамометр удлинение сила физика 7 класс Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Это можно записать в виде:

F = k * x

где:

• F - сила, действующая на пружину (в Ньютонах);
• k - коэффициент жесткости пружины (в Н/м);
• x - удлинение пружины (в метрах).

В данной задаче нам известна сила 4 Н, при которой пружина удлинилась на 5 мм. Сначала переведем 5 мм в метры:

5 мм = 0.005 м

Теперь подставим известные значения в закон Гука, чтобы найти коэффициент жесткости пружины:

4 Н = k * 0.005 м

Чтобы найти k, разделим обе стороны уравнения на 0.005 м:

k = 4 Н / 0.005 м = 800 Н/м

Теперь мы знаем, что коэффициент жесткости пружины равен 800 Н/м. Теперь нам нужно найти массу груза, который удлинит пружину на 16 мм.

Сначала переведем 16 мм в метры:

16 мм = 0.016 м

Теперь снова используем закон Гука, чтобы найти силу, необходимую для удлинения пружины на 0.016 м:

F = k * x

Подставим известные значения:

F = 800 Н/м * 0.016 м = 12.8 Н

Теперь у нас есть сила, необходимая для удлинения пружины на 16 мм. Чтобы найти массу груза, воспользуемся формулой:

F = m * g

где:

• m - масса груза (в килограммах);
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Теперь подставим известные значения и найдем массу:

12.8 Н = m * 9.81 м/с²

Чтобы найти массу m, разделим обе стороны уравнения на 9.81 м/с²:

m = 12.8 Н / 9.81 м/с² ≈ 1.3 кг

Таким образом, масса груза, которую необходимо подвесить к пружине, чтобы она удлинилась на 16 мм, составляет приблизительно 1.3 кг.