Камень массой 20 г, выпущенный вертикально вверх из рогатки, резиновый жгут которой был растянут на 20 см, поднялся на высоту 40 м. Найти жесткость жг

  • Автор темы Lucania
  • 28
  • Обновлено
  • 13, Jun 2023
  • #1
Чтобы найти жесткость жгута, необходимо использовать законы сохранения энергии.

В данном случае, потенциальная энергия камня в верхней точке равна потенциальной энергии натяженного жгута.

Потенциальная энергия камня: Ep = mgh

Потенциальная энергия натяженного жгута: Ep = (1/2)kx^2

Где: m - масса камня (20 г = 0,02 кг) g - ускорение свободного падения (примем равным 9,8 м/с^2) h - высота подъема камня (40 м) k - жесткость жгута (что мы хотим найти) x - удлинение жгута (20 см = 0,2 м)

Используя закон сохранения энергии, можно записать: mgh = (1/2)kx^2

Подставляя известные значения: 0,02 кг * 9,8 м/с^2 * 40 м = (1/2)k * (0,2 м)^2

Упрощая выражение: 7,84 = 0,02 k * 0,04

Деля обе части уравнения на 0,02 * 0,04, получим: k = 7,84 / (0,02 * 0,04) = 9800 Н/м

Таким образом, жесткость жгута равна 9800 Н/м (ньютон на метр).

Lucania


Рег
02 Feb, 2023

Тем
27158

Постов
27328

Баллов
298908
Тем
49554
Комментарии
57426
Опыт
552966

Интересно