Какой численный значение коэффициента жесткости пружины (в н/м), если груз массой 600 г, после отделения от пружины
Какой численный значение коэффициента жесткости пружины (в н/м), если груз массой 600 г, после отделения от пружины система пришла в равновесие, и пружина сжалась в соответствии с рисунком? В расчетах пренебрегаем трением, а нить считаем невесомой. Ускорение свободного падения принимаем равным 10 м/с2.
Фея 17
Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу закона Гука, которая связывает силу деформации пружины и коэффициент жесткости:\[ F = k \cdot x \]
где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины, а x - деформация пружины.
В данной задаче нам дана масса груза, а не величина силы. Для нахождения силы F, можно использовать второй закон Ньютона:
\[ F = m \cdot g \]
где m - масса груза, а g - ускорение свободного падения.
Таким образом, мы можем записать:
\[ m \cdot g = k \cdot x \]
По условию задачи груз отделится от пружины после прихода системы в равновесие. Это означает, что сила тяжести груза будет равна силе упругости пружины, а значит, \( F = m \cdot g \).
Теперь мы можем записать уравнение в следующем виде:
\[ m \cdot g = k \cdot x \]
Все физические величины нам даны кроме коэффициента жесткости k. Нужно найдти его значение. Для этого выразим k:
\[ k = \frac{{m \cdot g}}{x} \]
Подставим известные значения:
\[ k = \frac{{0.6 \ \text{кг} \cdot 10 \ \text{м/с}^2}}{x} \]
Теперь осталось найти значение деформации пружины x, которая соответствует заданной ситуации на рисунке. Возможно, на рисунке указано удлинение пружины на 1 см (0.01 м). В таком случае, мы получим:
\[ k = \frac{{0.6 \ \text{кг} \cdot 10 \ \text{м/с}^2}}{{0.01 \ \text{м}}} \]
Выполнив необходимые вычисления, получаем:
\[ k = 600 \ \text{Н/м} \]
Таким образом, коэффициент жесткости пружины составляет 600 Н/м.