В водоёмах перед наступлением зимы постепенно охлаждающаяся вода, делаясь плотнее, опускается вниз (конвекция) до тех пор, пока температура всего водоёма не достигнет +4 °С. При дальнейшем охлаждении более холодная вода остаётся сверху, и всякая конвекция прекращается, а теплопроводность воды, как мы знаем, очень низкая. В результате создаётся необычное положение: тонкий слой холодной воды становится «одеялом» для всех обитателей подводного мира, предохраняя их от сильного мороза. Вода имеет максимальную плотность при +4 °С, которая уменьшается и с ростом температуры, и с её уменьшением до 0 °С. Лёд имеет гораздо меньшую плотность и плавает в воде. Это является аномалией. Большинство других веществ, например, металлы или парафин, имеют в твёрдом виде большую плотность, чем в расплавленном, и тонут в своём расплаве. Благодаря этим свойствам вода в реке не замерзает до дна.
Дано:
F₁= 25 Н
Δх₁ = 2 см
F₂ = 50 Н
Найти: Δх₂-?
1. Единицы измерения переводим в систему СИ:
Δх₁ = 2 см = 0.02 м
2. Сила воздействия на пружину равна силе упругости пружины с
положительным значением:
F = k Δх (1)
где k - коэффициент упругости; Δх - величина деформации.
В условиях задачи пишется, что в обоих случаях используется одна и та же пружина (“этой” пружины). Следовательно, k₁=k₂=k
3. Сначала находим коэффициент упругости пружины k, используя формулу (1):
F₁ = k Δх₁
k = F₁/ Δх₁ = 25/0.02 = 1250 Н/м
Наконец находим Δх₂, используя ту же формулу (1):
Δх₂ = F₂/k = 50/1250 = 0.04 м = 4 см
ответ: 4 с