Лучшие помощники
18 апреля 2023 10:06
242

два тела массами m1 =3 кг и m2=5 кг соединены пружиной жесткостью 150 Н/м.На сколько см сдвинется центр масс системы при их сжатии на расстояние 6 см? 

1 ответ
Посмотреть ответы
Мы можем использовать закон Гука для решения этой задачи.

Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, пропорциональна ее удлинению. Мы можем записать это как:

F = -kx

где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины, x - удлинение пружины относительно ее невозмущенного состояния.

Когда мы сжимаем пружину, она удлиняется на расстояние 6 см. Это значит, что x = -6 см = -0,06 м (минус здесь означает, что пружина сжимается).

Мы можем вычислить силу, действующую на систему, используя закон Гука:

F = -kx = -150 Н/м * (-0,06 м) = 9 Н

Теперь мы можем использовать закон сохранения импульса, чтобы определить, на сколько см сдвинется центр масс системы. Закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы остается постоянным, если на нее не действуют внешние силы. В нашем случае мы можем записать:

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) * v

где m1 и m2 - массы тел, v1 и v2 - их начальные скорости, v - скорость центра масс системы после сжатия пружины.

Поскольку тела изначально покоятся, v1 = v2 = 0. Мы можем решить уравнение относительно v:

v = (m1v1 + m2v2) / (m1 + m2) = (0 + 0) / (3 кг + 5 кг) = 0 м/с

Это означает, что центр масс системы останется на месте после сжатия пружины.

Теперь мы можем использовать формулу для удлинения пружины, чтобы определить, на сколько см сдвинется центр масс системы при сжатии пружины на 6 см:

x = F / k = 9 Н / 150 Н/м = 0,06 м = 6 см

Таким образом, центр масс системы сдвинется на 6 см при сжатии пружины на 6 см.
1
·
Хороший ответ
18 апреля 2023 10:10
Остались вопросы?
Найти нужный