Задание EF18489

▿базовый уровень сложности▿ФИПИ(18489)
Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Первая пружина сжата на 4 см, а вторая сжата на 3 см. Жёсткость второй пружины k2 = 600 Н/м. Чему равна жёсткость первой пружины k1?
📜Теория для решения: Сила упругости и закон Гука

Решение

Алгоритм решения

  1. Записать исходные данные.
  2. Записать закон Гука.
  3. Применить закон Гука к обеим пружинам.
  4. Применить третий закон Ньютона.
  5. Выразить жесткость первой пружины.
  6. Вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

  • Сжатие первой пружины x1 — 4 см.
  • Сжатие второй пружины x2 — 3 см.
  • Жесткость второй пружины k2 — 600 Н/м.

Запишем закон Гука:

Fупр = kx

Применим этот закон к обеим пружинам:

Fупр1 = k1x1

Fупр2 = k2x2

Силы упругости обеих пружин уравновешены, так как тело между ними покоится. Согласно третьему закону Ньютона:

Fупр1 = Fупр2

Отсюда:

k1x1 = k2x2

Выразим отсюда жесткость первой пружины:

Подставим известные данные и вычислим:

Внимание! В данном случае переводить единицы измерения в СИ не нужно. Отношение длин постоянно независимо от выбранной единицы измерения.

Ответ: 450

Алиса Никитина | 📄 Скачать PDF | Просмотров: 12 | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *