Какое ускорение имеет прицепленная к горизонтально расположенной пружине гиря массой 50 г, когда ее оттягивают на
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 \( a = \frac{-k \cdot 0.1}{0.05} \).