Какое ускорение имеет прицепленная к горизонтально расположенной пружине гиря массой 50 г, когда ее оттягивают на

  • 12
Какое ускорение имеет прицепленная к горизонтально расположенной пружине гиря массой 50 г, когда ее оттягивают на 10 см от положения равновесия и отпускают? В данной задаче можно пренебречь трением. Пожалуйста, также приложите рисунок.
Dzhek
68
Для решения данной задачи нам понадобится применить закон Гука, который связывает силу упругости пружины \( F \) и удлинение пружины \( x \) со значением жесткости пружины \( k \):

\[ F = -kx \]

Где знак "минус" указывает на то, что сила упругости направлена в противоположную сторону от смещения.

Также у нас есть известные данные:
Масса гири \( m = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \)
Удлинение пружины \( x = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \)

Известно, что ускорение гири \( a \) равно силе, действующей на гирю, деленной на массу гири:

\[ a = \frac{F}{m} \]

Для решения задачи нам нужно найти силу упругости \( F \), которую мы можем найти из закона Гука:

\[ F = -kx \]

Теперь нам нужно найти жесткость пружины \( k \). Жесткость пружины можно найти, используя закон Гука:

\[ k = \frac{F}{x} \]

Теперь мы можем рассчитать \( k \):

\[ k = \frac{-F}{x} \]

Так как \( F = -kx \), заменим \( F \) в уравнении для \( k \):

\[ k = \frac{-(-kx)}{x} \]

Упрощаем:

\[ k = k \]

Итак, мы получили \( k = k \), что значит, что жесткость пружины равна какому-то числу \( k \).

Теперь, когда у нас есть значение \( k \), мы можем найти силу упругости \( F \), подставляя значение \( k \) и \( x \) в уравнение:

\[ F = -kx \]

\[ F = -k \cdot 0.1 \]

Теперь мы можем рассчитать значение силы \( F \).

А чтобы найти ускорение гири \( a \), подставим найденное значение силы \( F \) и массу гири \( m \) в уравнение:

\[ a = \frac{F}{m} \]

\[ a = \frac{-k \cdot 0.1}{0.05} \]

Теперь мы можем рассчитать значение ускорения \( a \).

Ответ: Чтобы найти ускорение гири, нам необходимо вычислить значение жесткости пружины \( k \) и силы упругости \( F \). Значение жесткости пружины равно некоторому числу \( k \). Сила упругости равна \( -k \cdot 0.1 \). Затем мы можем найти ускорение гири, используя формулу \( a = \frac{-k \cdot 0.1}{0.05} \).