Question

Ящик массой 100 кг удерживается на наклонной плоскости на высоте 0.5 м закрепленной у основания пружиной, жесткость которой равна 10000 Н/м. Определите длину пружины в недеформированном состоянии. Угол у основания наклонной плоскости равен 30°. Трением можно пренебречь

Answer 1

Введем систему координат:
ось Х направим вдоль наклонной плоскости;
ось У перпендикулярно ей.

Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси:
Х: Fупр=m*g*sin30
Y: N=m*g*cos30
Трения согласно условию задачи нету.
Тогда, из уравнения проекции Х:
k*dx=m*g*sin30
dx=m*g*sin30/k
dx - величина сжатия пружины.

При этом сама сжатая пружина(ее длина) в данный момент равна:
l=0,5/sin30
Тогда
Длина пружины в недеформированном состоянии
L=l+dx=0,5/sin30+100*10*1/(2*10000)=1+0,05=1,05 м