Какова жесткость пружины, если деревянную коробку массой 10 кг равномерно тянут по горизонтальной деревянной доске с удлинением пружины 0,2 м и коэффициентом трения 0,4?

Физика 9 класс Законы Ньютона жесткость пружины деревянная коробка масса 10 кг удлинение пружины коэффициент трения 0,4 физика сила трения расчет жесткости пружины Новый

Чтобы найти жесткость пружины, нам нужно использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её удлинению. Формула выглядит следующим образом:

F = k * x

где:

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

В данном случае нам нужно сначала найти силу, которая действует на пружину, когда коробка тянется. Эта сила равна силе трения, которая определяется по формуле:

F_т = μ * N

где:

• F_т - сила трения;
• μ - коэффициент трения (в данном случае 0,4);
• N - нормальная сила, равная весу коробки.

Нормальная сила N равна весу коробки и рассчитывается по формуле:

N = m * g

где:

• m - масса коробки (10 кг);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Теперь подставим значения:

N = 10 кг * 9,81 м/с² = 98,1 Н

Теперь можем рассчитать силу трения:

F_т = 0,4 * 98,1 Н = 39,24 Н

Теперь мы знаем, что сила, действующая на пружину, равна 39,24 Н. Подставим это значение в закон Гука:

39,24 Н = k * 0,2 м

Теперь решим это уравнение относительно k:

k = 39,24 Н / 0,2 м = 196,2 Н/м

Таким образом, жесткость пружины составляет 196,2 Н/м.