Лампа массой т = 800 г подвешена на двух пружинах, кото- рые были отрезаны от одной и той же длинной пружины (см. рису- нок). Длина меньшей пружины в нерастянутом состоянии (= 20 см. Жесткости пружин равны к = 30 H/м и 3к. На каком расстоянии от потолка висит лампа?
Ответы на вопрос:
1)Для начала определим общую жесткость двух пружин. Приложим к нижней пружине силу FF и дождемся пока система растянется и придет в равновесие. Тогда на нижнюю пружину со стороны верхней действует такая же сила FF (второй закон Ньютона), но по третьему закону Ньютона на верхнюю пружину будет действовать такая же сила по модулю, то есть FF . Суммарное удлинение: \frac{F}{k}+\frac{F}{3k}=\frac{F}{k_{sys}}
k
F
+
3k
F
=
k
sys
F
, откуда общая жесткость равна k_{sys}=\frac{3k}{4}k
sys
=
4
3k
.
2) Мысленно разделим целую пружину на nn одинаковых частей. Точно так же приложим силу FF . Тогда, очевидно, в силу однородности пружины каждая часть растянется на одинаковую длину. Выберем первые mm частей, считая сверху. Получим две пружины, верхняя состоит из mm частей, а нижняя — из n-mn−m . Из предыдущих соображений ясно, что жесткости этих пружин соотносятся обратно пропорционально их длинам. Поскольку в нашем случае пружины сделаны из одной большой, то к ним применимы эти рассуждения. Поэтому длина большей пружины в нерастянутом состоянии равна 20*3=60 см. Общая длина равна 80 см. Пружина растянется на \Delta x=\frac{mg}{k_{sys}}=\frac{4mg}{3k} = 16/45\; \textbf{m}Δx=
k
sys
mg
=
3k
4mg
=16/45m . Итого: 0,8\;\textbf{m}+16/35\;\textbf{m}\approx1,16\;\textbf{m}0,8m+16/35m≈1,16m
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
cirnololi16.06.2022 01:53
-
Vladiko01114.03.2020 23:46
-
Nikita022822.03.2021 16:01
-
Max255656524.04.2022 17:52
-
yyeyheh19.12.2020 06:33
-
buschckovaanas26.01.2023 13:10
-
yfbft11.01.2020 14:48
-
Diankao4ka09.10.2021 05:16
-
Andrew171224.02.2022 07:37
-
maxkov555p0chlb16.08.2020 08:26
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.