Вопрос:

К пружине жёсткостью 300 Н/м, подвешивают некое тело. В результате этого пружина удлиняется на 3 см. Какова масса данного тела?

Ответ:

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом Гука и вторым законом Ньютона.

  1. Дано:
    Жесткость пружины \( k = 300 \text{ Н/м} \)
    Удлинение пружины \( \Delta l = 3 \text{ см} = 0.03 \text{ м} \)
    Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)
  2. Найти:
    Массу тела \( m \)
  3. Формулы:
    Закон Гука: \( F = k \cdot \Delta l \)
    Второй закон Ньютона для тела на пружине: \( F = m \cdot g \)
  4. Решение:
    Приравниваем силы, действующие на пружину:
    \[ k \cdot \Delta l = m \cdot g \]
    Выражаем массу \( m \):
    \[ m = \frac{k \cdot \Delta l}{g} \]
    Подставляем значения:
    \[ m = \frac{300 \text{ Н/м} \cdot 0.03 \text{ м}}{10 \text{ м/с}^2} \]
    \[ m = \frac{9 \text{ Н}}{10 \text{ м/с}^2} \]
    \[ m = 0.9 \text{ кг} \]

Ответ: Масса тела равна 0.9 кг.