- 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).
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).