Question

Mg= - kx . откуда берется данное уравнение?

Answer 1

По 3 закону Ньютона Fтяж. = Fупр. Отсюда и получается , что mg=kx.

Answer 2

Пусть первоначально пружина находится в равновесии и её нижний конец имеет координату x=0. Направим координатную ось ОХ вертикально вниз. Теперь подвесим к нижнему концу груз массой m, под действием которого пружина растянется и её нижний конец будет иметь координату x≠0. На груз действуют сила тяжести F1=m*g и противоположно направленная ей сила упругости F2=-k*x (знак минус взят потому, что сила упругости направлена противоположно направлению оси ОХ). Если груз неподвижен, то это означает, что F1=F2, откуда и вытекает равенство m*g=-k*x.

Рассмотрим теперь процесс колебаний груза на пружине. После прохождения нижней точки идёт вверх, проходит положение равновесия  и останавливается в верхней точке с координатой x<0. Теперь сила упругости положительна и направлена в одну сторону с силой тяжести, то есть по направлению оси ОХ.

Answer 3

Уравнение "Mg = -kx" описывает закон Гука, который описывает связь между силой, действующей на упругое тело, и его деформацией.

В данном уравнении: - "Mg" - это сила тяжести, действующая на тело массой "M", которая равна произведению массы на ускорение свободного падения "g". - "k" - это коэффициент упругости, который зависит от свойств материала и определяет его жесткость. - "x" - это деформация тела, которая измеряется величиной смещения или удлинения.

Знак минус перед "kx" указывает на то, что сила упругости направлена в противоположную сторону относительно силы тяжести. Это означает, что при увеличении деформации тела, сила упругости будет направлена в противоположную сторону, стремясь вернуть тело в исходное положение.

Уравнение "Mg = -kx" является упрощенной формой закона Гука и применимо для идеально упругих тел.