schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: сила упругости и закон Гука
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Найдена сила упругости, действующая на тело, с использованием закона Гука и определения масштаба перемещения. Подробное решение задачи представлено ниже.
Подробное решение
Дано:
\[k = 500 \text{ Н/м}\]
\[x_1 = 25 \text{ см} = 0,25 \text{ м}\]
Решение:
1) Определим масштаб рисунка. По оси \(OX\) точка \(x_1\) находится на расстоянии 2-х клеток от начала координат (точки \(O\)). Значит, цена деления одной клетки составляет:
\[\text{цена деления} = \frac{x_1}{2} = \frac{0,25 \text{ м}}{2} = 0,125 \text{ м}\]
Тело переместилось из точки \(O\) (состояние 1) влево на 3 клетки (состояние 2). Так как перемещение направлено против оси \(OX\), его проекция будет отрицательной:
\[s_x = -3 \cdot 0,125 \text{ м} = -0,375 \text{ м}\]
2) Проекция силы упругости определяется по закону Гука:
\[F_{упр,x} = -k \cdot \Delta x\]
Где \(\Delta x\) — это изменение координаты тела. В нашем случае \(\Delta x = s_x = -0,375 \text{ м}\).
Подставим значения:
\[F_{упр,x} = -500 \text{ Н/м} \cdot (-0,375 \text{ м}) = 187,5 \text{ Н}\]
Сила упругости направлена вправо (по оси \(OX\)), стремясь вернуть пружину в недеформированное состояние, поэтому её проекция положительна.
Ответ:
1) проекция вектора перемещения тела равна -0,375 м;
2) проекция силы упругости, действующей на тело, равна 187,5 Н.