Question

Карлсон подвесил на веревку жесткостью 300 H/м мешок конфет, под действием которого веревка растянулась на 1 см. 1) Чему равна масса этого мешка? 2) Каков его вес? 3) Изобразите силы, действующие на мешок. Почему он не падает на пол?​

Answer 1

Дано: k=300 H/м; х=1 см=0,01 м; m - ? P - ?

Fупр=kx=300*0,01=3 H;

Fупр=Fтяж; тело в покое;

сила тяжести F=mg=3 H;

масса m=3 Н / 10 (Н/кг)=0,3 кг; 300 грамм конфет;

вес Р=3 Н; IPI=IFупрI.

На мешок действуют две одинаковые по величине силы, но направленные вверх (сила упругости) и вниз (сила тяжести). Обе по 3 Н. В сумме 0, поэтому не падает. Силы уравновешены.

Answer 2

1) Масса мешка конфет:

Чтобы определить массу мешка конфет, мы можем использовать закон Гука, который связывает силу натяжения веревки с ее жесткостью и удлинением. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

F = k * ΔL

где: - F - сила натяжения веревки, - k - жесткость веревки, - ΔL - изменение длины веревки.

В данном случае, мы знаем, что веревка растянулась на 1 см (0.01 м) под действием мешка конфет. Также, нам дано, что жесткость веревки составляет 300 H/м (герц/метр). Подставляя эти значения в формулу, мы можем найти силу натяжения веревки.

F = 300 H/м * 0.01 м = 3 H

Таким образом, сила натяжения веревки равна 3 H (герц).

Теперь, чтобы найти массу мешка конфет, мы можем использовать второй закон Ньютона, который связывает силу с массой и ускорением. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

F = m * g

где: - F - сила, - m - масса, - g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с² на поверхности Земли).

Мы знаем, что сила натяжения веревки равна 3 H. Подставляя это значение в формулу, мы можем найти массу мешка конфет.

3 H = m * 9.8 м/с²

m = 3 H / 9.8 м/с² ≈ 0.31 кг

Таким образом, масса мешка конфет составляет примерно 0.31 кг.

2) Вес мешка конфет:

Вес мешка конфет - это сила, с которой мешок действует на опору (в данном случае, на веревку). Вес определяется силой тяжести, которая равна произведению массы на ускорение свободного падения (g).

Мы уже вычислили массу мешка конфет, которая составляет примерно 0.31 кг. Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается приближенно равным 9.8 м/с². Подставляя эти значения в формулу, мы можем найти вес мешка конфет.

Вес = масса * ускорение свободного падения

Вес = 0.31 кг * 9.8 м/с² ≈ 3.04 Н

Таким образом, вес мешка конфет составляет примерно 3.04 Н (ньютон).

3) Силы, действующие на мешок:

На мешок конфет действуют две силы: сила натяжения веревки и сила тяжести.

- Сила натяжения веревки направлена вверх и равна 3 H (герц). Она возникает из-за растяжения веревки под действием мешка конфет. - Сила тяжести направлена вниз и равна примерно 3.04 Н (ньютон). Она возникает из-за притяжения Земли к массе мешка конфет.

Мешок не падает на пол, потому что сила натяжения веревки компенсирует силу тяжести. Это называется равновесием сил. Если бы сила натяжения веревки была меньше силы тяжести, мешок начал бы падать вниз. Если бы сила натяжения веревки была больше силы тяжести, мешок начал бы подниматься вверх.

Таким образом, благодаря равновесию сил, мешок конфет остается подвешенным на веревке и не падает на пол.