Когда к пружине с жесткостью 100 Н/м подвесили груз массой 400 г, ее длина стала равна 12 см. Какой станет длина пружины, если к ней подвесить груз массой 100 г? Ответ в см.

Физика 8 класс Законы упругости пружина жёсткость длина пружины груз масса физика закон Гука деформация пружины расчет длины пружины Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон Гука, который описывает, как пружина деформируется под действием силы. Закон Гука гласит, что сила, приложенная к пружине, пропорциональна её удлинению. Это можно записать в виде:

F = k * x

где:

• F - сила, приложенная к пружине (в Н).
• k - жесткость пружины (в Н/м).
• x - удлинение пружины (в м).

Сначала найдем силу, действующую на пружину, когда к ней подвешен груз массой 400 г. Для этого преобразуем массу в килограммы:

m = 400 г = 0.4 кг

Сила тяжести, действующая на груз, рассчитывается по формуле:

F = m * g

где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с². Подставим значения:

F = 0.4 кг * 9.8 м/с² = 3.92 Н

Теперь подставим силу в закон Гука, чтобы найти удлинение пружины:

x = F / k

Подставим значения:

x = 3.92 Н / 100 Н/м = 0.0392 м = 3.92 см

Теперь мы знаем, что пружина удлинилась на 3.92 см, когда к ней подвешен груз массой 400 г. Исходная длина пружины (без груза) равна:

L0 = 12 см - 3.92 см = 8.08 см

Теперь найдем, какая длина пружины будет, если подвесить груз массой 100 г. Сначала преобразуем массу в килограммы:

m = 100 г = 0.1 кг

Сила, действующая на пружину, будет:

F = 0.1 кг * 9.8 м/с² = 0.98 Н

Теперь снова используем закон Гука, чтобы найти новое удлинение пружины:

x = F / k

Подставим значения:

x = 0.98 Н / 100 Н/м = 0.0098 м = 0.98 см

Теперь, чтобы найти новую длину пружины, добавим это удлинение к исходной длине:

L = L0 + x = 8.08 см + 0.98 см = 9.06 см

Таким образом, длина пружины, когда к ней подвешен груз массой 100 г, станет равной 9.06 см.