На рисунке показана схема определения жёсткости пружины a)Определите удлинение пружины

b)Опредилите вес груза

C)Определите жесткость пружины

Чтобы ответить на данный вопрос, давайте разберёмся по шагам с каждой из задач:

a) Определите удлинение пружины

Для определения удлинения пружины ($\Delta x$) нужно знать:

1. Длину пружины без груза ($L_0$) — это начальная длина пружины.
2. Длину пружины с грузом ($L$) — это длина пружины после подвешивания груза.

Формула для удлинения:

Пример: Если изначальная длина пружины ($L_0$) равна 20 см, а после подвешивания груза ($L$) длина стала 25 см, то удлинение составит:

b) Определите вес груза

Вес груза ($F$) определяется как сила, с которой груз действует на пружину, и связан с его массой ($m$) через силу тяжести. Формула:

где:

• $F$ — вес груза (в Ньютонах, $Н$);
• $m$ — масса груза (в килограммах, $кг$);
• $g$ — ускорение свободного падения ($9,8 \, \text{м/с}^2$).

Если масса груза известна, можно просто подставить её в формулу. Например, если груз весит 2 кг:

Если масса груза неизвестна, но есть информация о жёсткости пружины ($k$) и её удлинении ($\Delta x$), можно использовать закон Гука.

c) Определите жёсткость пружины

Жёсткость пружины ($k$) определяется из закона Гука:

где:

• $F$ — сила (вес груза, $Н$);
• $k$ — жёсткость пружины (в $Н/м$);
• $\Delta x$ — удлинение пружины (в метрах, $м$).

Для определения $k$ нужно выразить его из формулы:

Пример:

Допустим, груз растянул пружину на 0,05 м (5 см), а его вес равен $19,6 \, \text{Н}$. Тогда:

Итоговая последовательность действий:

1. Найти удлинение пружины ($\Delta x = L - L_0$).
2. Если известна масса груза ($m$), определить его вес: $F = m \cdot g$.
3. Определить жёсткость пружины: $k = \frac{F}{\Delta x}$.

Все шаги зависят от данных, указанных в задаче. Если какие-то из них отсутствуют, можно использовать известные формулы для вычисления недостающих параметров.