Ученица провела исследования по изучению упругости тел. Она использовала три различные пружины и весы грузом массой 547 г под каждой пружиной. У первой пружины произошло изменение длины в 1 см, у второй — 1,3 см, а у третьей — 1,7 см. Найдите пружину с наибольшим коэффициентом жесткости. Запишите значение этого коэффициента, округлив до целого числа. Н/кг. ответ: Н/м. g = 10
Проверенное решение:
Пояснение: Коэффициент жесткости пружины, также известный как крутильная жесткость пружины или жесткость пружины, является мерой ее способности сопротивляться деформации под действием внешней нагрузки. Он обозначается символом «k» и имеет единицу измерения «Н/м».
Для нахождения коэффициента жесткости пружины можно использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, пропорциональна изменению ее длины. Математически это выражается следующей формулой:
k = F / x
где k — коэффициент жесткости пружины, F — сила, действующая на пружину, x — изменение длины пружины.
В данной задаче у каждой пружины известно изменение ее длины (x) и масса груза (F) под пружиной. Мы можем использовать эту информацию для нахождения коэффициента жесткости каждой пружины и выбрать пружину с наибольшим коэффициентом жесткости.
Пример использования:
Для первой пружины:
F = 547 г = 0,547 кг
x = 1 см = 0,01 м
k1 = F / x = 0,547 / 0,01 = 54,7 Н/м
Для второй пружины:
F = 547 г = 0,547 кг
x = 1,3 см = 0,013 м
k2 = F / x = 0,547 / 0,013 = 42,08 Н/м
Для третьей пружины:
F = 547 г = 0,547 кг
x = 1,7 см = 0,017 м
k3 = F / x = 0,547 / 0,017 = 32,18 Н/м
Таким образом, пружина с наибольшим коэффициентом жесткости (округленным до целого числа) — это первая пружина, значение которого равно 55 Н/м.
Совет: Для лучшего понимания исследований по изучению упругости тел и определению коэффициента жесткости пружины, рекомендуется ознакомиться с законом Гука, принципом работы пружины, физическими величинами и их единицами измерения. При решении задач, внимательно читайте условие и используйте соответствующие формулы.
Упражнение:
У пружины произошло изменение длины в 2 см при действии силы 10 Н. Найдите коэффициент жесткости пружины и выразите его в Н/м.