Question

Груз массой 2 кг подвешенный к пружине жёсткостью 500 Н/м. Длина пружины в нерастянутом состоянии равна 0,2 м. Какой будет длина пружины, если пружина с грузом будет закреплена к потолку лифта, движущегося с ускорением 5 м/с^2, направленным вверх.
Срочно пожалуйста!

Answer 1

Ответ:

m = 1 кг.

g = 9,8 м/с^2.

k = 98 Н/м.

l0 = 0,2 м.

l - ?

Когда пружина находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, то m *g = Fупр.

Силу упругости пружины найдём по закону Гука: F = k *(l - l0).

m *g = k *(l - l0).

m *g = k *l - k *l0. 

l = (m *g + k *l0) /k.

l = (1 кг *9,8 м/с^2 + 98 Н/м *0,2 м) /98 Н/м = 0,3 м. 

Запишем 2 закон Ньютона в векторной форме: m *a = Fупр + m *g.

а) Ускорение, а направленное вертикально верх.

Запишем 2 закон Ньютона для проекций на вертикальную ось направленную вверх: m *a = Fупр - m *g. 

Силу упругости пружины найдём по закону Гука: F = k *(l - l0).

m *a = k *(l - l0) - m *g.

m *a = k *l - k *l0 - m *g.

k *l = m *a + k *l0 + m *g.

l = (m *a + k *l0 + m *g) /k.

б) Ускорение, а направленное