Question

По горизонтальной поверхности с коэффициентом трения μ=0.4 под действием постоянной силы движется с постоянной скоростью система четырех тел массой m=1 кг, соединенных друг с другом пружинами с коэффициентами жесткости k1=100 Н/м, k2=100 Н/м, k3=50 Н/м. Ускорение свободного падения g= 10 м/с2. Какая из пружин сжата с наименьшей силой? Определите деформацию пружины 2. Ответ выразите в сантиметрах. Определите энергию упругой деформации пружины 1. Ответ выразите в джоулях

Answer 1

Ответ:

По горизонтальной поверхности c коэффициентом трения μ=0.25 под действием постоянной силы движется с постоянной скоростью система четырех тел массой m=10 кг, соединенных друг с другом пружинами с коэффициентами жесткости k1=200 Н/м, k2=100 Н/м, k3=400 Н/м. Ускорение свободного падения g= 10 м/с2.

Объяснение:

Answer 2

Для определения, какая из пружин сжата с наименьшей силой, нам нужно вычислить силы, действующие на каждую пружину в системе.

Первая пружина (k1=100 Н/м) соединена с телом массой m=1 кг и под действием силы тяжести F1 = m * g = 1 кг * 10 м/с^2 = 10 Н. Сила упругости пружины 1 равна F1.

Вторая пружина (k2=100 Н/м) соединена с двумя телами массой m=1 кг каждое. Общая масса, действующая на пружину 2, равна m + m = 2 кг. Сила упругости пружины 2 равна F2 = (m + m) * g = 2 кг * 10 м/с^2 = 20 Н.

Третья пружина (k3=50 Н/м) соединена с одним телом массой m=1 кг. Сила упругости пружины 3 равна F3 = m * g = 1 кг * 10 м/с^2 = 10 Н.

Таким образом, пружина 3 сжата с наименьшей силой, равной 10 Н.

Для определения деформации пружины 2 воспользуемся законом Гука: F = k * x, где F - сила упругости пружины, k - коэффициент жесткости пружины, x - деформация пружины.

Для пружины 2 имеем F2 = k2 * x2. Подставляя известные значения, получим 20 Н = 100 Н/м * x2. Отсюда x2 = 20 Н / (100 Н/м) = 0.2 м = 20 см.

Таким образом, деформация пружины 2 составляет 20 см.

Для определения энергии упругой деформации пружины 1 воспользуемся формулой: E = (1/2) * k * x^2, где E - энергия упругой деформации, k - коэффициент жесткости пружины, x - деформация пружины.

Для пружины 1 имеем E1 = (1/2) * k1 * x1^2. Подставляя известные значения, получим E1 = (1/2) * 100 Н/м * x1^2. Нам не дана информация о деформации пружины 1, поэтому не можем точно определить ее энергию упругой деформации.