Груз на пружине над столом
К потолку над горизонтальным столом подвешена пружина. Если к её концу прикрепить груз и дождаться установления равновесия, груз окажется на столе в случае, если его масса \(m\) превосходит значение \(m_0 = 400\) г. С какой силой \(F\) груз массой \(m > m_0\) будет давить на стол? Размерами груза по сравнению с растяжением пружины можно пренебречь. Отношение действующей на груз силы тяжести к массе груза (эта величина называется ускорением свободного падения) \(g = 10\) Н/кг \(= 10\) м/с\(^2\). Решите задачу в общем случае и при \(m = 1\) кг.
▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаПри \(m = m_0\) груз лишь касается стола: чему тогда равна сила упругости пружины и как она меняется при дальнейшем увеличении массы?
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(F = (m - m_0)g = 6\) Н.
▶РешениеСкрыть: решение
РешениеКак следует из условия, при \(m = m_0\) груз в равновесии только коснулся стола, не оказывая на него давления. Следовательно, действующая на груз сила тяжести \(m_0 g\) уравновешивается силой упругости пружины. При дальнейшем увеличении массы груза сила упругости пружины не меняется, а сила тяжести становится равной \(mg\). Следовательно, груз давит на поверхность стола с силой \(F = (m - m_0)g = 6\) Н.
Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Статуэтка на веревочке МОШ 2011/12, отборочный этап, 7 кл.
- Кирпичи под открытым небом «Бельчонок» 2014/15, заключительный этап, 7 кл.
- Вес сплава МОШ 2011/12, отборочный этап, 7 кл.
- Пол вагона МОШ 2011/12, отборочный этап, 7 кл.
- Вещество в фольге МОШ 2011/12, отборочный этап, 7 кл.
- Кирпичи под открытым небом «Бельчонок» 2014/15, заключительный этап, 8 кл.