Физик, задачи по теме «Законы Ньютона»

Question

1. Егор Александрович проводит эксперимент в лифте. Он подвесил грузик массой 100 грамм к пружине. В недеформированном состоянии пружина была 10 см, а в деформированном 11,5 см. Определите какую длину будет иметь пружина, если Егор Александрович зайдет в хорошкольный лифт в момент старта лифта вниз и в момент остановки лифта внизу. Ускорение разгона 0,7 м/с2, ускорение торможения 0,5 м/с2. 
2. Резиновый жгут сложили вдвое. Во сколько изменилась жесткость конструкции? 
3. Тело движется по гладкой горизонтальной опоре со скоростью 10м/с. Какой тормозной путь будет у тела, когда оно выйдет на шероховатую поверхность с коэффициентом трения 0,5, если опора движется вниз с ускорением 1 м/с2? Масса груза 200 грамм

user_173710422 · Accepted Answer

1. Длина пружины в лифте 
Дано: 
    Масса груза m=100г=0.1кг 
    Деформация пружины в неподвижном состоянии: 
        Начальная длина L0​=10см=0.1м 
        Длина в деформированном состоянии Ld​=11.5см=0.115м 
Сила тяжести: Fg​=m⋅g=0.1⋅9.81≈0.981Н 
Жесткость пружины: Деформация пружины: ΔL=Ld​−L0​=0.115−0.1=0.015м 
Жесткость пружины k: k=ΔLFg​​=0.0150.981​≈65.4Н/м 
Сила в лифте: 
    В момент старта лифта вниз с ускорением a1​=0.7м/с2: F1​=m(g−a1​)=0.1⋅(9.81−0.7)=0.1⋅9.11=0.911Н Деформация пружины: ΔL1​=kF1​​=65.40.911​≈0.0139м Длина пружины: L1​=L0​+ΔL1​=0.1+0.0139≈0.1139м 
    В момент остановки лифта с ускорением a2​=0.5м/с2: F2​=m(g+a2​)=0.1⋅(9.81+0.5)=0.1⋅10.31=1.031Н Деформация пружины: ΔL2​=kF2​​=65.41.031​≈0.0158м Длина пружины: L2​=L0​+ΔL2​=0.1+0.0158≈0.1158м 
Ответ: 
    Длина пружины при старте вниз: ≈0.1139м 
    Длина пружины при остановке: ≈0.1158м 
2. Изменение жесткости резинового жгута 
Дано: 
    Жесткость оригинального жгута k. 
    При сложении жгута вдвое его жесткость увеличивается в 2 раза. 
Ответ: 
    Жесткость конструкции увеличилась в 2 раза. 
3. Тормозной путь тела на шероховатой поверхности 
Дано: 
    Начальная скорость v0​=10м/с 
    Коэффициент трения μ=0.5 
    Масса груза m=200г=0.2кг 
    Ускорение опоры a=1м/с2 
Сила трения: Сила нормальной реакции N: N=m(g−a)=0.2⋅(9.81−1)=0.2⋅8.81≈1.762Н 
Сила трения: Ff​=μ⋅N=0.5⋅1.762≈0.881Н 
Ускорение при торможении: Ff​=m⋅at​ at​=mFf​​=0.20.881​≈4.405м/с2 
Тормозной путь: Используем уравнение движения: v2=v02​−2at​s где v=0 (тело останавливается). Подставляем значения: 0=(10)2−2⋅4.405⋅s 100=8.81s s≈8.81100​≈11.34м 
Ответ: 
    Тормозной путь будет примерно 11.34м. 
Научитесь пользоваться нейронками, задолбали