Каково удлинение пружины, когда брусок двигается по неровной горизонтальной поверхности с ускорением 2,2 м/с², при
Объяснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона и закон Гука. Второй закон Ньютона гласит, что сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:
F = m * a
В данной задаче у нас есть ускорение a = 2,2 м/с² и масса бруска m = 400 г = 0,4 кг, поэтому сила, действующая на брусок равна:
F = 0,4 кг * 2,2 м/с² = 0,88 Н
Также, мы можем использовать закон Гука, который гласит, что сила упругости пружины (Fупр) прямо пропорциональна её удлинению (x):
Fупр = k * x
Где k — жесткость пружины. В нашем случае k = 100 Н/м.
Зная, что сила трения (Fтр) равна произведению коэффициента трения (μ) на силу нормального давления (N), мы можем выразить силу нормального давления:
N = m * g, где g — ускорение свободного падения ≈ 9,8 м/с²
Сила трения равна Fтр = μ * N
Подставляем значение силы нормального давления в уравнение силы трения и находим значение силы трения:
Fтр = 0,25 * (0,4 кг * 9,8 м/с²) = 0,98 Н
Теперь мы можем найти удлинение пружины, используя уравнение Гука и зная сумму сил, действующих на брусок:
Fупр + Fтр = m * a
Подставляем известные значения и находим удлинение пружины:
100 Н/м * x + 0,98 Н = 0,4 кг * 2,2 м/с²
Решаем уравнение и находим значение удлинения пружины x ≈ 0,109 м
Пример использования:
Удлинение пружины, когда брусок двигается по неровной горизонтальной поверхности с ускорением 2,2 м/с², при условии жёсткости пружины 100 Н/м, массы бруска 400 г и коэффициента трения бруска о поверхность 0,25, составляет примерно 0,109 метров.
Советы:
— Перед решением задачи внимательно читайте условие и выделяйте все известные величины.
— Используйте законы физики, такие как закон Ньютона и закон Гука, чтобы решить задачу.
— Не забывайте приводить все измерения к одним единицам, чтобы у вас была единая система измерения.
Упражнение:
Как изменится удлинение пружины, если коэффициент трения бруска о поверхность увеличится до 0,5 при остальных неизменных параметрах (ускорение 2,2 м/с², жесткость пружины 100 Н/м, масса бруска 400 г)?