Вопрос школьника
Коэффициент упругости пружины 2000 Н/м. На сколько удлинится пружина, если к ней подвесить груз массой 2 кг? Какая сила действует на эту пружину, если она удлинилась на 20 см?
Ответ от учителя
Коэффициент упругости пружины (также называемый жесткостью пружины) равен отношению силы, необходимой для удлинения пружины на единицу длины, к самой длине пружины. В данном случае коэффициент упругости равен 2000 Н/м, что означает, что для удлинения пружины на 1 метр необходимо приложить силу в 2000 Н.
Чтобы определить, на сколько удлинится пружина при подвешивании к ней груза массой 2 кг, необходимо воспользоваться законом Гука. Согласно этому закону, удлинение пружины пропорционально силе, которая на нее действует, и обратно пропорционально ее жесткости. Математически это можно записать следующим образом:
F = k * x,
где F — сила, действующая на пружину, k — коэффициент упругости пружины, x — удлинение пружины.
Решая эту формулу относительно x, получаем:
x = F / k.
Подставляя значения, получаем:
x = 2 * 9,81 / 2000 = 0,00981 м = 9,81 мм.
Таким образом, пружина удлинится на 9,81 мм при подвешивании к ней груза массой 2 кг.
Чтобы определить силу, действующую на пружину, если она удлинилась на 20 см, необходимо воспользоваться той же формулой:
F = k * x.
Подставляя значения, получаем:
F = 2000 * 0,2 = 400 Н.
Таким образом, сила, действующая на пружину, равна 400 Н, если она удлинилась на 20 см.
