Question

Конструкция, состоящая из двух невесомых пружин с коэффициентами жёсткости k=10 Н/см и 3k и груза массой m=7 кг находится в равновесии так, как показано на рисунке. Пружины вертикальны. Верхний конец пружины жёсткостью 3k и нижний конец пружины жёсткостью k закреплены. Известно, что нижняя пружина растянута на a=5 см. Ускорение свободного падения g=10 Н/кг.
1) Растянута или сжата верхняя пружина? 2) На сколько сантиметров? Ответ округлите до десятых. ​

Answer 1

1) На тело действует сила сила тяжести mg=70 Н вниз + сила упругости со стороны нижней растянутой пружины F1=ka=10*5=50 Н тоже вниз.

2) Всего вниз на тело действует сила 70+50=120 Н.

3) Тогда для достижения равновесия тела со стороны верхней пружины на него должна действовать сила F2=3k*b=120 Н вверх.

3*10*b=120

b=4 см.

Ответ: пружина растянута на 4 см.