Дано:
- масса груза m = 10 кг
- растяжение пружины x = 10 см = 0.1 м
- ускорение свободного падения g = 9.81 м/с²
Найти:
а) силу упругости пружины F_u
б) жёсткость пружины k
в) работу A, совершённую при растяжении пружины
Решение:
а) Сила упругости пружины F_u рассчитывается по формуле:
F_u = m * g
Подставим известные значения:
F_u = 10 кг * 9.81 м/с²
F_u = 98.1 Н
б) Жёсткость пружины k определяется по закону Гука:
F_u = k * x
Отсюда получаем:
k = F_u / x
Подставим значения:
k = 98.1 Н / 0.1 м
k = 981 Н/м
в) Работа A, совершённая при растяжении пружины, рассчитывается по формуле:
A = (k * x²) / 2
Подставим известные значения:
A = (981 Н/м * (0.1 м)²) / 2
A = (981 Н/м * 0.01 м²) / 2
A = 9.81 Дж / 2
A = 4.905 Дж
Ответ:
а) Сила упругости пружины равна 98.1 Н.
б) Жёсткость пружины равна 981 Н/м.
в) Работа, совершённая при растяжении пружины, составляет 4.905 Дж.