Брусок массою 1,5кг рівномірно тягнуть по столу за допомогою горизонтальною пружиною що видовжилась 0,1 . Визначити жорсткість пружини, якщо коефіцієнт тертя між бруском і столом 0,25
Ответы
Ответ:
x-?
m=2кг
k=50H/
μ=0,25
g=10м/с²
F₁=μmg -сила тертя
F₂=kx -сила пружності
F₁=F₂
μmg=kx
x=μmg/k
x=0,25*2*10/50=0,1м
Ответ:
Жорсткість пружини визначається як відношення сили, що діє на пружину, до видовження пружини:
k = F / x,
де k - жорсткість пружини (в Н/м), F - сила, що діє на пружину (в Н), x - видовження пружини (в метрах).
У даній задачі ми знаємо масу бруска m = 1,5 кг і коефіцієнт тертя між бруском і столом μ = 0,25. Сила тертя, що діє на брусок, дорівнює Fтр = μ * m * g, де g - прискорення вільного падіння (g = 9,8 м/с²).
Fтр = 0,25 * 1,5 кг * 9,8 м/с² = 3,675 Н.
Загальна сила, що діє на брусок, складається з сили тяги і сили тертя:
F = Fтяги - Fтр.
Рух бруска відбувається з рівномірною швидкістю, тому згідно другого закону Ньютона сума сил, що діють на брусок, повинна дорівнювати нулю:
F = 0.
Отже, Fтяги = Fтр.
При цьому згідно закону Гука, зв'язок між силою, що діє на пружину, і її видовженням є лінійним:
F = k * x,
де x - видовження пружини.
Отже,
k = F / x = Fтр / x.
Ми знаємо, що видовження пружини дорівнює 0,1 м (за умовою), тому:
k = Fтр / x = 3,675 Н / 0,1 м = 36,75 Н/м.
Отже, жорсткість пружини становить 36,75 Н/м.