Question

3. Брусок массой 450 г равномерно тянут по столу с помощью горизонтальной пружины. Пружина при этот удлинилась на 2 мм. Определите жесткость пружины, если коэффициент трения между бруском и столом равен 0,25?

Answer 1

Ответ: 56,25Н/м

Объяснение:

Дано:

m=450г=0,45кг

х=2мм=0,02м

μ=0,25

===========

k-?

По закону Гука:

F=kx

Отсюда:

k=F/x

F=Fтр=m*μ*п=0,45*0,25*10=1,125Н

k=1,125/0,02=56,25Н/м

Answer 2

Для определения жесткости пружины, мы можем использовать закон Гука, который описывает связь между силой, которую оказывает пружина, и её удлинением. Закон Гука выглядит следующим образом:

F = -k * Δx

Где:

• F - сила, действующая на пружину (Ньютон)
• k - жесткость пружины (Н/м)
• Δx - удлинение пружины (м)

В данном случае брусок тянут горизонтально по столу с помощью пружины, и брусок равномерно движется, значит, сумма сил, действующих на брусок, равна нулю:

F_пружины - F_трения = 0

Где:

• F_пружины - сила, действующая со стороны пружины
• F_трения - сила трения между бруском и столом

Сила трения можно выразить как:

F_трения = μ * N

Где:

• μ - коэффициент трения (в данном случае 0,25)
• N - нормальная реакция (сила, которую стол действует на брусок)

Нормальная реакция равна весу бруска (силе тяжести):

N = m * g

Где:

• m - масса бруска (450 г, что равно 0,45 кг)
• g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,81 м/с²)

Теперь у нас есть выражение для силы трения F_трения и выражение для силы пружины F_пружины, и мы знаем, что их сумма равна нулю. Таким образом:

F_пружины - F_трения = 0

k * Δx - μ * N = 0

k * Δx - μ * (m * g) = 0

Теперь мы можем решить это уравнение для жесткости пружины (k):

k = (μ * m * g) / Δx

Подставляем известные значения:

k = (0,25 * 0,45 кг * 9,81 м/с²) / 0,002 м

k ≈ 553,125 Н/м

Таким образом, жесткость пружины составляет примерно 553,125 Н/м.