Если на пружину повесить груз массой 500 г, она растягивается на 4 см. На сколько см растянется пружина под весом груза массой 2 кг?

Физика 8 класс Законы Гука пружина растяжение пружины закон Гука масса груза физика 9 класс Новый

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Для начала, нам нужно понять, как работает пружина. Сила, с которой пружина сопротивляется растяжению или сжатию, описывается законом Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна её деформации. Это можно записать как:

F = k * x

где:

• F - сила, приложенная к пружине (в Ньютонах);
• k - коэффициент жесткости пружины (в Н/м);
• x - деформация пружины (в метрах).

Теперь давайте переведем массу груза в силу. Сила тяжести, действующая на груз, вычисляется по формуле:

F = m * g

где:

• m - масса груза (в килограммах);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).

Теперь подставим известные значения для первого груза:

• m = 0.5 кг (500 г);
• g ≈ 9.8 м/с².

Теперь вычислим силу:

F1 = 0.5 * 9.8 = 4.9 Н

Эта сила вызывает растяжение пружины на 4 см, что соответствует 0.04 м.

Теперь найдем коэффициент жесткости пружины:

k = F1 / x1 = 4.9 Н / 0.04 м = 122.5 Н/м

Теперь, когда мы знаем коэффициент жесткости пружины, мы можем рассчитать, на сколько она растянется под действием груза массой 2 кг.

Сначала найдем силу, действующую на пружину от нового груза:

• m = 2 кг;

Теперь вычислим силу:

F2 = 2 * 9.8 = 19.6 Н

Теперь мы можем использовать закон Гука, чтобы найти новое растяжение:

x2 = F2 / k = 19.6 Н / 122.5 Н/м

Теперь произведем вычисления:

x2 ≈ 0.16 м = 16 см

Таким образом, пружина растянется на 16 см под весом груза массой 2 кг.