Question

Груз массой m неподвижно висит на пружине. Под действием этого груза пружина жёсткостью k растянута на некоторую величину x. Расчёт силы упругости по формуле F = Kx дал значение большее, чем сила тяжести груза F = mg. Объясните причину этого явления.

Answer 1

Сила тяжести всегда одна, чем сильнее деформировано тело, тем больше сила упругости, а т.к. тело висит над землёй и оно деформировано, то сила упругости больше силы тяжести, если рассматривать по формулам то сила тяжести=масса на ускорение свободного падения, а это постоянные величины, а сила упр.= коэффициенту упругости на изменение координаты, коэффициент упр. постоянен, а координата меняется

Answer 2

Закон гука справедлив для малых деформаций
возможно вес груза превышает предел пропорциональности пружины
если пружина не вернется в исходное состояние после снятия нагрузки - значит превышен предел упругости
следом за пределом упругости идут предел текучести и предел прочности  

Answer 3

Причина этого явления заключается в том, что пружина обладает свойством упругости, то есть способностью возвращать свою форму и размеры после деформации. Когда на пружину действует груз массой m, она растягивается на величину x. Растяжение пружины создает в ней силу упругости, которая направлена противоположно силе тяжести груза.

Сила упругости пропорциональна величине растяжения пружины и зависит от ее жесткости k. Чем больше жесткость пружины, тем больше сила упругости, которую она создает при растяжении. Формула для расчета силы упругости выглядит следующим образом: F = kx, где F - сила упругости, k - жесткость пружины, x - величина растяжения.

Если значение силы упругости, рассчитанное по формуле F = kx, оказывается больше силы тяжести груза F = mg, то это означает, что пружина создает достаточно силы упругости, чтобы уравновесить силу тяжести груза и поддерживать его неподвижно висящим.