Какая сила упругости действует со стороны стола на лежащую на нем ручку массой 10 г? Найдите также силу тяжести

Sarancha

60

Хорошо, давайте разберем задачу о силе упругости, силе тяжести и весе ручки.

Сначала рассмотрим силу упругости, которая действует со стороны стола на ручку. Сила упругости возникает, когда пружина или упругий предмет деформируется или сжимается и стремится вернуться в исходное состояние. В данном случае мы предполагаем, что ручка находится в состоянии равновесия.

Согласно закону Гука, сила упругости пропорциональна смещению. Формула для силы упругости имеет вид:

\[F_{\text{упр}} = -kx\]

где \(F_{\text{упр}}\) - сила упругости, \(k\) - коэффициент упругости, \(x\) - смещение.

Так как ручка лежит на столе и находится в состоянии равновесия, значит сила упругости со стороны стола должна быть равна нулю. Поэтому, мы можем полагать \(F_{\text{упр}} = 0\) и следовательно:

\[-kx = 0\]

Так как \(x\) - смещение, то можно сделать вывод, что смещение также равно нулю (\(x = 0\)). Это означает, что ручка не сдвинута относительно своего положения равновесия и сила упругости равна нулю.

Теперь перейдем к рассмотрению силы тяжести и веса ручки. Сила тяжести возникает вследствие притяжения планеты Земля к любому предмету, обладающему массой. Формула для силы тяжести:

\[F_{\text{тяж}} = mg\]

где \(F_{\text{тяж}}\) - сила тяжести, \(m\) - масса предмета, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с\(^2\)).

В данной задаче дано, что масса ручки составляет 10 г (0.01 кг), поэтому:

\[F_{\text{тяж}} = 0.01 \times 9.8\]

\[F_{\text{тяж}} \approx 0.098 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила тяжести ручки составляет около 0.098 Н.

Теперь в особенности обратим внимание на вес ручки. Вес — это сила, с которой тело давит на опору (в данном случае стол). Вес равен силе тяжести, но обратно направлен. Поэтому величина веса ручки будет такая же, как и сила тяжести, но с противоположным знаком.

Таким образом, вес ручки составляет около 0.098 Н, но с противоположным направлением.

Для наглядности, давайте нарисуем чертеж, где покажем все силы на ручке в масштабе.