Дано:
m = 594 г = 0,594 кг
ΔL1 = 6,9 см = 0,069 м
ΔL2 = 47 см = 0,47 м
g = 9,8 м/с²
W - ?
Полная энергия колебаний тела равна максимальной потенциальной энергии пружины:
W = k*A²max/2, где Аmax - это максимальное отклонение тела от положения равновесия. Оно равно длине, на которую растягивают пружину перед запуском маятника, в нашем случае - ΔL2:
Аmax = ΔL2
Для того, чтобы найти энергию, надо знать жёсткость пружины k. По условию тело находится в покое, оттягивая пружину на 6,9 см от положения равновесия (равновесие - это когда пружина не сжата и не растянута). На тело действуют две силы - сила тяжести и сила упругости. Эти силы уравновешивают друг друга. Запишем уравнение и выразим k:
Fт = Fупр
mg = k*ΔL1
k = mg/ΔL1
Теперь подставим это выражение в формулу энергии и найдём её значение:
W = k*A²max/2 = (mg/ΔL1 * ΔL2²) / 2 = mg*ΔL2² / 2*ΔL1 = 0,594*9,8*0,47² / 2*0,069 = 9,31813... = 9 Дж
ответ: 9 Дж.
Дано:
N = 100 шт.
a = 1 м/с²
V = 200 см³ = 200 / 1 000 000 = 0,0002 м³
m1 = 30 кг
p латуни = 8500 кг/м³
g = 10 м/с²
T - ?
На ящик действуют сила тяжести и сила натяжения троса. Равнодействующая направлена в сторону ускорения:
T - Fт = ma => T = ma + Fт
Fт = mg => T = ma + mg = m(a + g)
Масса ящика известна: m1 = 30 кг. Необходимо найти массу деталей. Известно, что произведение плотности и объёма равно массе:
m = p *V
Тогда, умножив плотность латуни на объём одной детали, мы найдём массу одной латунной детали. Деталей - 100 штук, значит:
m2 = p латуни *V*N. Тогда масса, на которую действуют силы, равна:
m = m1 + m2 = m1 + p латуни *V*N. Подставляем в формулу натяжения троса и решаем:
T = m(a + g) = (m1 + p латуни *V*N)*(a + g) = (30 + 8500*0,0002*100)*(1 + 10) = (30 + 170)*11 = 200*11 = 2200 Н = 2,2 кН
ответ: 2,2 кН.
