Груз прикреплён к пружине жёсткостью 20 Н/м. Его сдвигают вниз так, чтобы пружина растянулась на 10 см, и отпускают. Определите ускорение груза после этого, если его масса равна 100 г. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2. Ускорение камня равно ? м/с2.
Первым шагом рассчитаем силу, действующую на пружину. Массу груза в данной задаче можно выразить через силу тяжести, так как для небольших смещений масса груза считается постоянной. Величина силы тяжести определяется по формуле F = mg, где m - масса груза (0.1 кг), g - ускорение свободного падения (10 м/с²). Таким образом, сила тяжести F равна 1 Н (F = 0.1 кг * 10 м/с²).
Далее можем использовать формулу, описывающую закон Гука, F = kx, где F - сила, k - жесткость пружины (20 Н/м), x - изменение длины пружины (10 см = 0.1 м). Подставляя значения в формулу, получим:
1 Н = 20 Н/м * 0.1 м, где 0.1 м - изменение длины пружины.
Теперь мы можем рассчитать ускорение груза. Мы знаем, что F = ma, где F - сила, m - масса груза, a - ускорение груза. Подставляя значения в формулу, получим:
1 Н = (0.1 кг) * a.
Таким образом, ускорение груза (a) равно:
a = 1 Н / 0.1 кг = 10 м/с².
Таким образом, ускорение груза после того, как пружина растянулась на 10 см, равно 10 м/с².