На груз массой 200г,колеблющийся на пружине,дейсвует максимальная сила,равная 1Н. Чему равна жёсткость пружины,если скорость груза при прохождении положения равновесия рвана 0,5м/с?
На груз массой 200г,колеблющийся на пружине,дейсвует максимальная сила,равная 1Н. Чему равна жёсткость пружины,если скорость груза при прохождении положения равновесия рвана 0,5м/с?
Ответ(ы) на вопрос:
задача должна решаться примерно по такой формуле Fm=A*k; vm=A*w; w=(k/m)^0,5; vm=A*(k/m)^0,5 A=Fm/k; vm=(Fm/k)*(k/m)^0,5; k=((F/v)^2)/m; F=1; v=0,5; m=0,2 ; k=20;
Дано:
m=0,2 кг. F=1 Н. V=0,5 м/с. k=?
________
Решение: Согласно второму закону Ньютона: [latex]F1-F2=m*a;\\[/latex] Где F1 - максимальная сила (1 Н). F2 - сила тяжести, равная [latex]F2=m*g;\\[/latex] a - центростремительное ускорение. Найдем ускорение: [latex]a=\frac{F1-F2}{m};\\[/latex] a=(1-2)/0,2=-5 м/с. Ускорение отрицательно, т.к. колебания затухающие, то есть в конечном счете маятник перестанет колебаться. В дальнейшем мы берем ускорение по модулю положительным. Теперь запишем формулу для центростремительного ускорения, и найдем R (радиус - длину веревки). [latex]a=\frac{V^2}{R};\\ a*R=V^2;\\ R=\frac{V^2}{a};\\[/latex] R=0,25/5=0,05 м. Теперь найдем k (жесткость пружины), приравняв энергии: [latex]\frac{k*x^2}{2}=\frac{m*V^2}{2};\\ kx^2=m*V^2;\\ k=\frac{m*V^2}{x};\\ [/latex]
Считаем: k=(0,2*0,25)/0,005^2=20 Н/м. Ответ: k=20 Н/м.
Не нашли ответ?
Похожие вопросы