Question

ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ФИЗИКУ Тело массой 5 кг и объемом 0,002 м³ подвесили за пружину и погрузили в воду. Удлинение пружины равно 0,1 м. Чему равен коэффициент жесткости пружины?

Answer 1

Ответ:

..................................

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гука, который гласит: удлинение пружины прямо пропорционально силе, действующей на неё. Мы также знаем, что эта сила вызвана разностью силы тяжести и силы Архимеда.

Масса тела равна 5 кг, а объем равен 0,002 м³. Поскольку плотность равна массе, деленной на объем, мы можем выразить плотность (ρ) следующим образом:

ρ = масса / объем = 5 кг / 0,002 м³ = 2500 кг/м³

Сила Архимеда, действующая на тело, равна плотности жидкости (ρ_ж) умноженной на объем погруженной части тела (V_погр) и ускорение свободного падения (g):

F_Архимеда = ρ_ж * V_погр * g

Сила тяжести равна массе тела (m) умноженной на ускорение свободного падения (g):

F_тяжести = m * g

Удлинение пружины (ΔL) связано с силой (F) коэффициентом жесткости пружины (k) по закону Гука:

F = k * ΔL

Таким образом, мы можем записать уравнение:

k * ΔL = F_тяжести - F_Архимеда

Теперь мы можем подставить выражения для F_тяжести и F_Архимеда:

k * ΔL = m * g - ρ_ж * V_погр * g

Подставим числовые значения:

k * 0,1 м = 5 кг * 9,8 м/с² - 2500 кг/м³ * 0,002 м³ * 9,8 м/с²

Рассчитаем это выражение:

k * 0,1 м = 49 Н - 0,049 Н

k * 0,1 м = 48,951 Н

Теперь найдём коэффициент жесткости пружины (k):

k = 48,951 Н / 0,1 м

k = 489,51 Н/м

Ответ: Коэффициент жесткости пружины равен 489,51 Н/м.