Question

ФИЗИКА! ЗАДАЧА! УСЛОВИЕ: ТАМ ДОЛЖНО БИТЬ- ДАНО И РЕШЕНИЕ ! деревянный брусок массой 200 г равномерно тянут горизонтальной поверхностью с помощью пружины жесткостью 40 Н / м. Определите удлинение пружины, если коэффициент трения скольжения 0,25.

Answer 1

Ответ:

Дано:

m=200 г, k= 40 Н/м, μ=0,25, х - ?

Первый закон Ньютона в проекции на ось y даст такое равенство:

N=mg

Тогда силу трения скольжения Fтр определим по такой формуле:

Fтр=μN

Fтр=μmg

Брусок тянут равномерно вдоль оси x, поэтому первый закон Ньютона в проекции на эту ось запишется в виде:

kx=Fтр

kx=μmg

x=μmgk

Сосчитаем ответ:

x=(0,25⋅200⋅40)/100=2000÷100=20

Ответ: 20 см.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на объект, равна произведению его массы на ускорение ( $F = m \times a$ ).

Сначала найдем силу тяжести $F_{\text{тяж}}$, действующую на брусок. Масса бруска $m = 0,2 \, \text{кг}$, ускорение свободного падения $g = 9,8 \, \text{м/с}^2$. Тогда:

$F_{\text{тяж}} = m \times g = 0,2 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 1,96 \, \text{Н}$

Сила упругости пружины $F_{\text{упр}}$ определяется законом Гука:

$F_{\text{упр}} = k \times x$

где $k = 40 \, \text{Н/м}$ - жесткость пружины, $x$ - удлинение пружины.

Также у нас есть сила трения $F_{\text{тр}}$ между бруском и горизонтальной поверхностью, которую можно найти по формуле:

$F_{\text{тр}} = \mu \times F_{\text{норм}}$

где $\mu = 0,25$ - коэффициент трения скольжения, $F_{\text{норм}} = m \times g$ - сила нормали (нормальная реакция поверхности).

Теперь мы можем записать уравнение равновесия для бруска:

$F_{\text{тяж}} - F_{\text{упр}} - F_{\text{тр}} = 0$

Подставляем известные значения:

$1,96 \, \text{Н} - 40 \, \text{Н/м} \times x - 0,25 \times 1,96 \, \text{Н} = 0$

$1,96 \, \text{Н} - 40 \, \text{Н/м} \times x - 0,49 \, \text{Н} = 0$

$1,47 \, \text{Н} - 40 \, \text{Н/м} \times x = 0$

Теперь решаем уравнение относительно $x$:

$40x = 1,47 \, \text{Н}$

$x = \frac{1,47 \, \text{Н}}{40 \, \text{Н/м}}$

$x = 0,03675 \, \text{м} = 3,675 \, \text{см}$

Таким образом, удлинение пружины составляет $3,675 \, \text{см}$.