Ребят с физикой
Заранее
Задача:

Стальной цилиндр с площадью основания 300см2 и высотой 0,2м подвесили на пружине с жесткостью 2000 Н/м. После растяжения, длина пружины стала 45см. Какова была длины пружины до растяжения? Плотность стали принять 7800 кг/м3.

0,216 м

Объяснение:

Дано:

S(осн) = 300 см² = 300 · (10⁻² м)² = 300 · 10⁻⁴ м²

h = 0.2 м

k = 2000 Н/м = 2 · 10³ Н/м

L₁ = 45 см = 45 · 10⁻² м

ρ = 7800 кг/м³ = 7.8 · 10³ кг/м³

g ≈ 10 м/с²

L - ?

Объём цилиндра:

        V = S(осн) · h = 300 · 10⁻⁴ м² · 0.2 м = 60 · 10⁻⁴ м³

Масса цилиндра:

        m = V · ρ = 60 · 10⁻⁴ м³ · 7.8 · 10³ кг/м³ = 468 · 10⁻¹ кг

Сила упругости:

        F(упр) = m · g = 468 · 10⁻¹ кг · 10 м/с² = 468 Н

Длина пружины до растяжения:

        L₁ - L = F(упр) / k ⇒ L = - F(упр) / k + L₁

        L = - F(упр) / k + L₁ = - (468 Н) / (2000 Н/м) + 45 · 10⁻² м= - 0,234 м + 0,45 м = 0,216 м