Задача №1
Определите силу тяжести, действующую на диск массой 19 кг.
Решение:
Сила тяжести определяется по формуле $$F = mg$$, где:
* F – сила тяжести (Н),
* m – масса тела (кг),
* g – ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).
1. Подставим значения в формулу:
$$F = 19 \cdot 9.8$$
2. Рассчитаем:
$$F = 186.2 \text{ H}$$
Ответ: Сила тяжести, действующая на диск, равна 186.2 Н.
Задача №2
Найдите силу тяжести и вес покоящегося кирпичного цилиндра объемом 73 дм³.
Решение:
Считаем, что кирпич сложен из красного кирпича. Плотность красного кирпича составляет примерно 1800 кг/м³.
1. Переведем объем из дм³ в м³:
$$73 \text{ дм}^3 = 0.073 \text{ м}^3$$
2. Рассчитаем массу кирпичного цилиндра:
$$m = \rho V = 1800 \cdot 0.073 = 131.4 \text{ кг}$$
3. Рассчитаем силу тяжести:
$$F = mg = 131.4 \cdot 9.8 = 1287.72 \text{ Н}$$
Вес покоящегося тела равен силе тяжести, действующей на это тело.
Ответ: Сила тяжести и вес покоящегося кирпичного цилиндра равны 1287.72 Н.
Задача №3
Чему равно изменение длины невесомой пружины жесткостью 200 Н/м, верхний конец которой закреплен к подвесу, а к нижнему концу прикреплен груз массой 1060 г?
Решение:
Изменение длины пружины под действием груза определяется законом Гука:
$$F = k \Delta x$$,
где:
* F – сила, действующая на пружину (Н),
* k – жесткость пружины (Н/м),
* $$\Delta x$$ – изменение длины пружины (м).
В данном случае, сила F равна силе тяжести, действующей на груз:
$$F = mg$$,
где:
* m – масса груза (кг),
* g – ускорение свободного падения (9,8 м/с²).
1. Переведем массу груза из граммов в килограммы:
$$1060 \text{ г} = 1.06 \text{ кг}$$
2. Рассчитаем силу тяжести, действующую на груз:
$$F = 1.06 \cdot 9.8 = 10.388 \text{ Н}$$
3. Используем закон Гука для нахождения изменения длины пружины:
$$\Delta x = \frac{F}{k} = \frac{10.388}{200} = 0.05194 \text{ м}$$
4. Переведем метры в сантиметры:
$$0.05194 \text{ м} = 5.194 \text{ см}$$
Ответ: Изменение длины пружины равно 0.05194 м или 5.194 см.
Задача №4
Пружина под нагрузкой увеличилась на 0.1 м. Сила упругости, действующая на неё, равна 150 Н. Каков коэффициент жесткости?
Решение:
Коэффициент жесткости пружины определяется законом Гука:
$$F = k \Delta x$$,
где:
* F – сила упругости (Н),
* k – коэффициент жесткости (Н/м),
* $$\Delta x$$ – изменение длины пружины (м).
1. Выразим коэффициент жесткости k:
$$k = \frac{F}{\Delta x}$$
2. Подставим значения в формулу:
$$k = \frac{150}{0.1} = 1500 \text{ Н/м}$$
Ответ: Коэффициент жесткости пружины равен 1500 Н/м.