Какую пружину имеет самый большой коэффициент жёсткости, если ученица измерила 1,2 см для первой пружины, 1,3 см для второй и 1,7 см для третьей прикреплённые к ним грузы, массой 554г. В ответе напишите значение этого коэффициента, округлённое до целого числа. g = 10.
Точный ответ:
Пояснение: Коэффициент жесткости пружины (также называемый коэффициентом упругости) определяет степень упругости пружины и зависит от ее физических характеристик. Коэффициент жесткости пружины (k) выражается в Н/м и показывает, насколько сильным образом пружина реагирует на силу, вызывающую деформацию. Чем больше значение коэффициента жесткости, тем жестче пружина.
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Гука, который утверждает, что деформация пружины прямо пропорциональна действующей силе. Формула, которую мы можем использовать в данном случае, выглядит следующим образом: F = k * x, где F — сила, k — коэффициент жесткости пружины, а x — деформация пружины.
Исходя из данной задачи, у нас есть три пружины с разными деформациями и с одинаковыми грузами массой 554 г. В данном случае, можно сформулировать следующие уравнения: 0.554 * 10 = k * 0.012, 0.554 * 10 = k * 0.013 и 0.554 * 10 = k * 0.017. Решив эти уравнения, мы найдем значение коэффициента жесткости пружины для каждой из трех случаев. Выбирается самый большой из полученных значений, так как именно он указывает на наиболее жесткую пружину.
Пример использования:
Ученица измерила деформации пружин и получила следующие результаты: 1,2 см для первой пружины, 1,3 см для второй и 1,7 см для третьей. Масса груза, прикрепленного к пружине, составляет 554 г. Чтобы найти коэффициент жесткости каждой пружины и выбрать самый большой, решим уравнения: 0,554 * 10 = k * 0,012, 0,554 * 10 = k * 0,013 и 0,554 * 10 = k * 0,017. Значения коэффициентов жесткости для пружин составят: 46,2 Н/м, 42,6 Н/м и 32,5 Н/м. Самым большим значением является 46,2 Н/м, поэтому пружина с деформацией в 1,2 см имеет самый большой коэффициент жесткости.
Совет:
Для понимания коэффициента жесткости пружины, можно представить пружину как упругую систему, которая изменяет свою форму при действии силы. Чем жестче пружина, тем больше сила необходима для ее деформации. Можно провести эксперименты, измеряя деформацию пружины при разной массе груза, чтобы убедиться в справедливости закона Гука и вычислить коэффициент жесткости.
Упражнение:
Ученик измерил деформацию пружины, равную 3 см, под действием груза массой 500 г. Найдите коэффициент жесткости пружины этого случая.