Задачи по физике Деревянные брусья массой 4 кг равномерно перетаскивают с помощью пружины жесткостью 120 Н/м по поверхности деревянной доски. Коэффициент трения равен 0,3. Каково удлинение (растяжение) пружины?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем второй закон Ньютона: сила трения, действующая на брусья, равна силе упругости пружины.

Сначала найдем силу трения:
Fтр = μ N,
где μ - коэффициент трения, равный 0,3, N - нормальная сила. Нормальная сила N равна силе тяжести, действующей на брусья, равной mg:
N = 4 кг 9,8 Н/кг = 39,2 Н.
Тогда Fтр = 0,3 * 39,2 Н = 11,76 Н.

Теперь найдем силу упругости пружины:
Fупр = k * x,
где k - жесткость пружины, равная 120 Н/м, x - удлинение пружины (искомая величина).

На брусья также действует сила тяжести, равная их весу:
Fтяж = mg = 4 кг * 9,8 Н/кг = 39,2 Н.

Из второго закона Ньютона:
Fтяж - Fтр = Fупр,
39,2 Н - 11,76 Н = 120 Н/м x,
27,44 Н = 120 Н/м x,
x = 27,44 Н / 120 Н/м ≈ 0,229 м.

Итак, удлинение пружины равно приблизительно 0,229 метра.