Помогите решить физику:

Какой коэффициент жесткости пружины, если тело массой 5 кг и объемом 0,002 м³ подвесили за пружину и погрузили в воду, а удлинение пружины равно 0,1 м?

Физика 8 класс Законы Архимеда и механика жидкостей коэффициент жесткости пружины физика 8 класс решение задач по физике масса тела Объём тела удлинение пружины погружение в воду Новый

Для того чтобы найти коэффициент жесткости пружины, нам нужно использовать закон Гука, который описывает связь между силой, действующей на пружину, и её удлинением. Формула для закона Гука выглядит следующим образом:

F = k * x

где:

• F - сила, действующая на пружину;
• k - коэффициент жесткости пружины;
• x - удлинение пружины.

В нашем случае, когда тело массой 5 кг погружено в воду, на него действует сила, равная весу тела, вычитая силу архимеда, которая также действует на тело. Сначала найдем вес тела:

W = m * g

где:

• m - масса тела (5 кг);
• g - ускорение свободного падения (~9,81 м/с²).

Теперь подставим значения:

W = 5 кг * 9,81 м/с² = 49,05 Н

Теперь найдем силу архимеда. Для этого используем формулу:

F_архимеда = ρ * g * V

где:

• ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³);
• V - объем тела (0,002 м³).

Подставляем значения:

F_архимеда = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 0,002 м³ = 19,62 Н

Теперь мы можем найти результирующую силу, действующую на пружину:

F = W - F_архимеда

F = 49,05 Н - 19,62 Н = 29,43 Н

Теперь, зная силу, действующую на пружину, и удлинение пружины (0,1 м), можем найти коэффициент жесткости:

k = F / x

Подставляем значения:

k = 29,43 Н / 0,1 м = 294,3 Н/м

Таким образом, коэффициент жесткости пружины составляет 294,3 Н/м.