Какова масса груза, который подвешен на пружине с жёсткостью 50 Н/м, если длина пружины составляет 12 см, а её длина в недеформированном состоянии равна 10 см?

Физика 8 класс Законы механики масса груза пружина жёсткость физика 8 класс длина пружины деформация пружины сила тяжести Новый

Чтобы найти массу груза, подвешенного на пружине, нам нужно использовать закон Гука и формулу для силы тяжести. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем изменение длины пружины.

Длина пружины в недеформированном состоянии составляет 10 см, а в деформированном состоянии — 12 см. Значит, изменение длины пружины (Δx) будет:

• Δx = Длина в деформированном состоянии - Длина в недеформированном состоянии
• Δx = 12 см - 10 см = 2 см.

Теперь переведем сантиметры в метры, так как единицы измерения должны быть в системе СИ:

• Δx = 2 см = 0,02 м.

Шаг 2: Используем закон Гука.

Сила, с которой пружина тянет груз, определяется законом Гука:

• F = k * Δx,

где F — сила, k — жёсткость пружины, Δx — изменение длины пружины.

Подставим известные значения:

• k = 50 Н/м,
• Δx = 0,02 м.

Теперь рассчитаем силу:

• F = 50 Н/м * 0,02 м = 1 Н.

Шаг 3: Найдем массу груза.

Сила, действующая на груз, равна силе тяжести, которая рассчитывается по формуле:

• F = m * g,

где m — масса груза, g — ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).

Мы уже нашли силу F, равную 1 Н. Теперь подставим это значение в формулу:

• 1 Н = m * 9,8 м/с².

Теперь решим уравнение для массы m:

• m = 1 Н / 9,8 м/с² ≈ 0,102 кг.

Ответ:

Масса груза, подвешенного на пружине, составляет примерно 0,102 кг.