Некоторое тело подвесили на пружину, в результате чего пружина растянулась на 10 см. после чего приложили ещё дополнительное усилие 130 н, после чего пружина растянулась еще на 21 см. какова жёсткость пружины?
1. Рассмотрим ситуацию до приложения дополнительного усилия. По второму закону Ньютона сила упругости равна силе тяжести груза: .
2. По закону Гука сила упругости определяется формулой: .
3. Из (1) и (2) получаем: .
4. Масса груза из (3): .
5. Теперь рассмотрим вторую ситуацию. Теперь сила упругости противостоит не только силе тяжести груза, но и приложенному усилию, при чём общее удлинение составляет , по тому же 2-ому закону Ньютона получаем: .
Первое растяжение: см = 0,1 м.
Дополнительное усилие: H.
Второе растяжение: см = 0,21 м.
Найти нужно жёсткость пружины: k - ?
Решение:1. Рассмотрим ситуацию до приложения дополнительного усилия. По второму закону Ньютона сила упругости равна силе тяжести груза: .
2. По закону Гука сила упругости определяется формулой: .
3. Из (1) и (2) получаем: .
4. Масса груза из (3): .
5. Теперь рассмотрим вторую ситуацию. Теперь сила упругости противостоит не только силе тяжести груза, но и приложенному усилию, при чём общее удлинение составляет , по тому же 2-ому закону Ньютона получаем: .
6. Подставим массу из (4) в (5):
7. Выразим жёсткость из (6): .
Численно получим:(Н/м).
ответ: 619 Н/м.