На сколько удлинится пружина жесткостью 100 н/м под действием силы 20 н, 8н, 2н?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Удлинение пружины составит 0.2 м (20 см) при силе 20 Н, 0.08 м (8 см) при силе 8 Н и 0.02 м (2 см) при силе 2 Н. 1. Применение закона Гука Для решения данной задачи используется закон Гука, который устанавливает прямую пропорциональную зависимость между силой упругости и деформацией тела. Формула имеет вид: F=kΔxcap F equals k center dot delta x где:

  • Fcap F — сила, действующая на пружину (Н); kkжесткость пружины (Н/м); Δxdelta xудлинение (деформация) пружины (м).

Чтобы найти удлинение, преобразуем формулу: Δx=Fkdelta x equals the fraction with numerator cap F and denominator k end-fraction 2. Вычисление значений для каждой силы Подставим известные значения в формулу, где жесткость k=100Н/мk equals 100 space Н/м:

  1. Для силы F1=20Нcap F sub 1 equals 20 space Н:
    Δx1=20Н100Н/м=0.2мdelta x sub 1 equals the fraction with numerator 20 space Н and denominator 100 space Н/м end-fraction equals 0.2 space м Для силы F2=8Нcap F sub 2 equals 8 space Н:
    Δx2=8Н100Н/м=0.08мdelta x sub 2 equals the fraction with numerator 8 space Н and denominator 100 space Н/м end-fraction equals 0.08 space м Для силы F3=2Нcap F sub 3 equals 2 space Н:
    Δx3=2Н100Н/м=0.02мdelta x sub 3 equals the fraction with numerator 2 space Н and denominator 100 space Н/м end-fraction equals 0.02 space м

График выше демонстрирует линейную зависимость: чем больше приложенная сила, тем значительнее деформация пружины. Ответ При воздействии указанных сил пружина удлинится на 0.2 м, 0.08 м и 0.02 м соответственно. Нужно ли рассчитать потенциальную энергию сжатой пружины для этих случаев или определить предел упругости?

Форма ответа

Ваш аватар