Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Лёгкое
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7Лёгкое
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Среднее
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7Среднее
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м. При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
Задание №7
№7Сложное
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Груз массой 100 г подвесили на упругую пружину жёсткостью 40 $\frac{Н}{м}$ . Чему при этом равно растяжение пружины?

Правильный ответ

2.5

Пояснение

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся условием равновесия груза и законом Гука.

Дано:
$m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$
$k = 40 \text{ Н/м}$
$g = 10 \text{ м/с}^2$
$\Delta x - ?$

Рассуждение и формулы:
1. На груз, подвешенный на пружине, действуют две силы: сила тяжести $F_{\text{тяж}}$ , направленная вертикально вниз, и сила упругости пружины $F_{\text{упр}}$ , направленная вертикально вверх.
2. Так как груз находится в равновесии (покоится), эти силы равны по модулю:
$F_{\text{упр}} = F_{\text{тяж}}$
3. Сила тяжести определяется по формуле:
$F_{\text{тяж}} = m \cdot g$
4. Согласно закону Гука, модуль силы упругости прямо пропорционален растяжению пружины:
$F_{\text{упр}} = k \cdot \Delta x$
5. Приравняем выражения:
$k \cdot \Delta x = m \cdot g$
6. Выразим искомую величину — растяжение пружины $\Delta x$ :
$\Delta x = \frac{m \cdot g}{k}$

Вычисления:
Подставим числовые значения в полученную формулу:
$\Delta x = \frac{0,1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2}{40 \text{ Н/м}} = \frac{1 \text{ Н}}{40 \text{ Н/м}} = 0,025 \text{ м}$
Переведем полученный результат в сантиметры (в 1 метре 100 сантиметров):
$0,025 \text{ м} \cdot 100 = 2,5 \text{ см}$

Ответ: 2,5 см

Источник: ФИПИ