Нарисуем схематический рисунок:
|
|
|
----O----
|
|
|
=====m=====
- На груз действуют две силы: сила тяжести $$F_т$$ направлена вниз и сила натяжения нити $$T$$, направленная вверх.
- Модуль силы тяжести $$F_т = mg$$, где $$m = 10 \text{ кг}$$, $$g \approx 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$$.
- $$F_т = 10 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 98 \text{ Н}$$. Сила тяжести направлена вертикально вниз.
- Поскольку груз находится в равновесии, сила натяжения нити равна по модулю силе тяжести и направлена вертикально вверх.
- Модуль силы натяжения нити $$T = 98 \text{ Н}$$.
Для нити:
- На нить действуют две силы: сила, с которой груз тянет нить вниз (равна силе натяжения нити, действующей на груз), и сила, с которой потолок тянет нить вверх.
- Сила, с которой груз тянет нить вниз, равна $$T = 98 \text{ Н}$$.
- Сила, с которой потолок тянет нить вверх, также равна $$98 \text{ Н}$$, и она направлена вертикально вверх.
Ответ: Сила тяжести = 98 Н (вниз), Сила натяжения нити = 98 Н (вверх).
На пружину действуют две силы: сила тяжести, направленная вниз, и сила упругости, направленная вверх.
По условию, груз неподвижен, следовательно, $$
F_{упр} = F_т$$
Сила тяжести:
$$F_т = mg$$
Сила упругости:
$$F_{упр} = k \cdot \Delta x$$
Где $$Delta x$$ – удлинение пружины.
Приравняем силы:
$$mg = k \cdot \Delta x$$
Выразим удлинение пружины:
$$\Delta x = \frac{mg}{k}$$
Ответ: $$Delta x = \frac{mg}{k}$$