Пружину жёсткостью 200 Н/м разрезали на четыре равные части и соединили их параллельно.
а) Чему равна жёсткость получившейся системы пружин?
б) Чему равно удлинение системы пружин, когда подвешенный к ней груз массой 10 кг находится в равновесии?
от

1 Ответ

дано:  
1. k = 200 Н/м (жёсткость исходной пружины).  
2. n = 4 (число частей, на которые разрезали пружину).  
3. m = 10 кг (масса груза).

найти:  
а) Жёсткость получившейся системы пружин.  
б) Удлинение системы пружин при равновесии.

решение:  
а) При разрезании пружины на четыре равные части, каждая часть будет иметь жёсткость, равную:  
k_new = k / n = 200 / 4 = 50 Н/м.  
При соединении пружин параллельно, общая жёсткость системы вычисляется по формуле:  
k_total = k_new * n = 50 * 4 = 200 Н/м.  

Таким образом, жёсткость системы не изменится и останется равной 200 Н/м.

б) Сначала находим силу тяжести груза:  
F_g = m * g = 10 * 9.81 = 98.1 Н.  
Система пружин находится в равновесии, следовательно, сила натяжения (Т) равна силе тяжести:  
T = F_g = 98.1 Н.  
Теперь находим удлинение системы пружин по закону Гука:  
delta_l = T / k_total = 98.1 / 200 = 0.4905 м = 49.05 см.

ответ:  
а) Жёсткость получившейся системы пружин равна 200 Н/м.  
б) Удлинение системы пружин при равновесии равно 49.05 см.
от