Какова жёсткость пружины, которая висит вертикально, если её длина увеличилась с 11 см до 16 см под воздействием груза массой 200 г? (Принимаем ускорение свободного падения g равным 10 Н/кг)

Физика 5 класс Законы упругости жесткость пружины пружина физика закон Гука масса груза ускорение свободного падения увеличение длины пружины Новый

Чтобы найти жёсткость пружины, нам нужно использовать закон Гука, который говорит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её деформации. Формула выглядит так:

F = k * x

Где:

• F - сила, действующая на пружину (в Ньютонах),
• k - жёсткость пружины (в Н/м),
• x - деформация пружины (в метрах).

Теперь давайте вычислим необходимые значения шаг за шагом:

1. Определим силу, действующую на пружину:

Сила, действующая на пружину, равна весу груза. Вес можно вычислить по формуле:

F = m * g

Где:

• m - масса груза (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (в Н/кг).

Масса груза у нас равна 200 г, что соответствует 0.2 кг. Ускорение свободного падения g мы принимаем равным 10 Н/кг. Подставим значения:

F = 0.2 кг * 10 Н/кг = 2 Н

2. Определим деформацию пружины:

Деформация пружины x равна разнице между начальной длиной и длиной под нагрузкой. Начальная длина пружины 11 см, а длина под нагрузкой 16 см. Переведем сантиметры в метры:

11 см = 0.11 м и 16 см = 0.16 м.

Теперь вычислим деформацию:

x = 0.16 м - 0.11 м = 0.05 м
3. Теперь можем найти жёсткость пружины:

Подставим значения силы и деформации в формулу закона Гука:

2 Н = k * 0.05 м

Чтобы найти k, нужно выразить его:

k = 2 Н / 0.05 м = 40 Н/м

Ответ: Жёсткость пружины составляет 40 Н/м.