8. Какая сила упругости возникает в пружине жесткостью k = 450 Н/м при ее удлинении на Δl = 60 мм? Сделайте рисунок, изобразите все силы, действующие на тело.

Решение:

Сила упругости ($$F_{упр}$$) вычисляется по закону Гука:

• $$F_{упр} = k imes | riangle l|$$

где:

• $$k$$ — жесткость пружины (Н/м)
• $$| riangle l|$$ — абсолютное удлинение пружины (м)

Сначала переведем удлинение из миллиметров в метры:

• $$60 ext{ мм} = 0.060 ext{ м}$$

Теперь подставим значения в формулу:

• $$F_{упр} = 450 ext{ Н/м} imes 0.060 ext{ м} = 27 ext{ Н}$$

Изображение сил:

На тело, прикрепленное к пружине, действуют две силы:

• Сила тяжести ($$F_{тяж}$$): направлена вертикально вниз.
• Сила упругости ($$F_{упр}$$): направлена вертикально вверх, приложенная к телу и направленная противоположно растяжению пружины.

На рисунке будет изображено тело, подвешенное на пружине. Стрелка $$F_{тяж}$$ будет указывать вниз, а стрелка $$F_{упр}$$ — вверх. Так как тело находится в равновесии (предполагается, что оно не движется), эти силы равны по модулю.

Ответ: 27 Н