Question

Вопрос жизни и
к пружине подвесили груз массой m = 450 [г]. в результате она растянулась на δx [см]. жесткость пружины k = 75 [н/кг], первоначальная длина x₀ = 20 [см]. далее к первому грузу добавили второй идентичный, затем третий (рисунок прилагается).
1. схематический чертеж с одним грузом, указав силы, действующие на него.
2. найти: δx₁, f₁ , 2m, δx₂, f₂ , 3m, δx₃, f₃ .
*3. построить график зависимости f от а) удлинения пружины f . (δx); б) длины пружины f . (x).

Answer 1

Объяснение:

Рассмотрим общий случай. Тело подвешено на пружине и находится в состоянии покоя. На тело действует сила тяжести и сила упругости. Оно в покое, поэтому ускорение а=0

Второй закон Ньютона можем записать в следующем виде

$F_{y} + F_{m} = ma$ - это векторная запись.

Сила тяжести mg, а сила упругости kΔx. Тк силы разнонаправлены, и учитываем состояние покоя получаем

mg - kΔx = 0 mg = kΔx

учитываем, что 450 г = 0,45 кг, а при расчете g берем 10

Δx = $\frac{mg}{k} = \frac{0.45*9.8}{75} = 0.06$

Получаем, что пружина отклонилась на 6 см.

Аналогично подставляем в формулы 2m  и 3m. Получаем, что в случае 2 это будет 12 см, а в 3 - 18 см.

Найдем силы:

F₁= 0.06*75 = 4.5 Н

F₂= 0.12*75 = 9 Н

F₃= 0.18*75 = 13.5 Н

В прикрепленных файлах: схема эксперимента и построенные графики.