Каково будет показание динамометра, если человек, находящийся под грузом массой 10 кг, будет пытаться поднять

  • 22
Каково будет показание динамометра, если человек, находящийся под грузом массой 10 кг, будет пытаться поднять его с помощью направленной вверх силы? Вертикально расположенная пружина динамометра прикреплена к потолку и тянется вниз.
Yachmen
58
Для решения данной задачи нам необходимо учесть такие физические основы, как закон Ньютона и закон Гука.

Согласно закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае мы знаем, что масса груза равна 10 кг, и он находится в покое, поэтому его ускорение равно нулю. Следовательно, сумма всех сил, действующих на груз, также равна нулю.

Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, пропорциональна ее деформации. Формула для закона Гука выглядит следующим образом:

\[F = k \cdot \Delta x\]

где \(F\) - сила, \(k\) - коэффициент пропорциональности (жесткость пружины), \(\Delta x\) - деформация пружины.

Поскольку груз поднимается вверх, со стороны груза на пружину действует сила тяжести, равная произведению массы груза на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²).

Таким образом, можем записать уравнение суммы сил, действующих на груз:

\[F_{\text{тяж}} - F_{\text{пруж}} = 0\]

где \(F_{\text{тяж}}\) - сила тяжести, \(F_{\text{пруж}}\) - сила, с которой груз действует на пружину.

Сила тяжести можно выразить как \(F_{\text{тяж}} = m \cdot g\), где \(m\) - масса груза, \(g\) - ускорение свободного падения.

Подставляя значения, получим:

\[m \cdot g - F_{\text{пруж}} = 0\]

\[10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} - F_{\text{пруж}} = 0\]

Следовательно, сила, с которой груз действует на пружину (и, соответственно, показание динамометра), равна \(F_{\text{пруж}} = 10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\)