Вопрос школьника
На диаграмме (рис. 145) представлены результаты экспериментальных измерений удлинения пружин 1 и 2 при подвешивании к ним грузов одинаковой массы. Какая из пружин имеет большую жёсткость и во сколько раз?
Ответ от учителя
Для определения жесткости пружин необходимо использовать формулу Hooke’s Law, которая гласит, что удлинение пружины пропорционально силе, которая на нее действует. Математически это можно записать как F = kx, где F — сила, k — коэффициент жесткости пружины, x — удлинение пружины.
Из диаграммы видно, что при одинаковой массе груза удлинение пружины 1 составляет 2 см, а удлинение пружины 2 — 1 см. Следовательно, сила, действующая на пружину 1, будет в два раза больше, чем на пружину 2.
Используя формулу Hooke’s Law, можно выразить коэффициент жесткости пружин: k = F/x. Таким образом, для пружины 1 k = F/0.02, а для пружины 2 k = F/0.01.
Так как сила, действующая на пружину 1, в два раза больше, чем на пружину 2, то коэффициент жесткости пружины 1 будет в два раза больше, чем у пружины 2. То есть, пружина 1 имеет большую жесткость в два раза.
