Деревянный брусок массой 2 кг тянут равномерно по горизонтальной доске с помощью пружины с жесткостью 100н/м так, что упругая сила не имеет вертикальной составляющей. если коэффициент трения равен 0.3, то пружина удлинится на?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Удлинение пружины составит 0.06 метра (или 6 сантиметров). Шаг 1: Анализ сил, действующих на брусок На брусок, движущийся по горизонтальной поверхности, действуют четыре силы: сила тяжести mgm modified g with right arrow above, сила нормальной реакции опоры Nmodified cap N with right arrow above, сила трения скольжения Ftrmodified cap F with right arrow above sub t r end-sub и сила упругости пружины Fuprmodified cap F with right arrow above sub u p r end-sub. По условию, сила упругости направлена горизонтально, так как она не имеет вертикальной составляющей. Это означает, что сила нормальной реакции опоры по модулю равна силе тяжести: N=mgcap N equals m gШаг 2: Условие равномерного движения Так как брусок тянут равномерно, его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, сумма сил, действующих на тело в горизонтальном направлении, равна нулю. Следовательно, сила упругости пружины уравновешивает силу трения: Fupr=Ftrcap F sub u p r end-sub equals cap F sub t r end-subСила трения скольжения определяется по формуле: Ftr=μN=μmgcap F sub t r end-sub equals mu cap N equals mu m gСила упругости по закону Гука пропорциональна удлинению: Fupr=kΔxcap F sub u p r end-sub equals k delta xШаг 3: Расчет удлинения пружины Приравняем выражения для сил и выразим искомую величину Δxdelta x: kΔx=μmgk delta x equals mu m g Δx=μmgkdelta x equals the fraction with numerator mu m g and denominator k end-fraction Подставим числовые значения (примем ускорение свободного падения g=10g equals 10 м/с 2squared): Δx=0.3210100=6100=0.06 мdelta x equals the fraction with numerator 0.3 center dot 2 center dot 10 and denominator 100 end-fraction equals 6 over 100 end-fraction equals 0.06 м Ответ: Удлинение пружины равно 0.06 м (или 6 см). Нужно ли вам рассчитать силу трения или работу, совершаемую при перемещении этого бруска на определенное расстояние?

Форма ответа

Ваш аватар