К телу массы m=2 кг прикреплена цепочка из трех последовательно соединенных пружин с коэффициентами жесткости k1=300 Н/м, k2=200 Н/м, k3=600 Н/м. К свободному концу цепочки приложена сила F, такая, что тело движется равномерно по горизонтальной поверхности с коэффициентом трения μ=0.25. Ускорение свободного падения g=10 м2.ВОПРОСЫ В ФОТОКАРТЧОКЕ

К телу массы m=2 кг прикреплена цепочка из трех последовательно соединенных пружин с коэффициентами жесткости k1=300 Н/м, k2=200 Н/м, k3=600 Н/м. К свободному концу цепочки приложена сила F, такая, что тело движется равномерно по горизонтальной поверхности с коэффициентом трения μ=0.25. Ускорение свободного падения g=10 м2

Какая из пружин растянута сильнее всего?

1

2

3

Все пружины растянуты одинаково

Определите энергию упругой деформации пружины 2. ответ выразите в джоулях.

Определите коэффициент жесткости системы всех трех пружин. ответ выразите в Н/м.

ответ:Дано:

k1 = 1200 Н/м

k2 = 300 Н/м

k3 = 400 Н/м

μ = 0,4

g = 10 м/с²

W3, k - ?

ответ на первый вопрос: все пружины растянуты с одинаковой силой. Потому что исходя из Третьего закона Ньютона сила, приложенная к одной пружине, передаётся этой пружиной второй, а вторая передаёт силу третьей.

Узнаем значение силы упругости. На свободный конец пружины действует сила F. Эта сила передаётся через пружины телу. На тело действует сила упругости, равная силе F, и сила трения. Движение равномерное, значит сила упругости и сила трения уравновешивают друг друга:

Fупр = Fтр

Fупр = μN

N = mg => Fупр = μmg

На каждую пружину действует одна и та же сила упругости, тогда если:

x = F/k =>

=> x3 = F/k3 = μmg/k3

Энергия упругой деформации пружины 3:

W = kx²/2 => W3 = k3*x3²/2 = k3*(μmg/k3)²/2 = μ²m²g²/(2k3) = 0,4²*10²*10²/(2*400) = 2 Дж

Составим уравнение для изменения длин пружин:

x = x1 + x2 + x3

F/k = F/k1 + F/k2 + F/k3 | : F

1/k = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 = (k2 + k1)/(k1*k2) + 1/k3 = (k3*(k2 + k1) + k1*k2)/(k1*k2*k3) = (k3*k2 + k3*k1 + k1*k2)/(k1*k2*k3)

Тогда k равен:

k = (k1*k2*k3)/(k3*k2 + k3*k1 + k1*k2) = (1200*300*400)/(400*300 + 400*1200 + 1200*300) = 150 Н/м

Объяснение: ответ 5