Задачи › Сила упругости, пружины и их соединения

Неисправный динамометр

  1. Неисправный динамометр

    Курчатов 2015/16, 7 кл.
    3/10

    Из-за долгого использования школьный динамометр стал давать неправильные показания, хотя для его пружины всё ещё оставался справедливым закон Гука. Когда к динамометру подвесили груз массой 200 г, динамометр показал \(3{,}0\) Н, а когда подвесили груз массой 350 г, динамометр показал \(4{,}8\) Н. Найдите показания этого динамометра, если к нему подвесить груз массой 300 г.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Удлинение пружины пропорционально силе, а сила пропорциональна массе груза. Если показания не пропорциональны массе, то это зависимость вида «постоянная плюс коэффициент умножить на массу». Найдите коэффициенты по двум точкам.

    Ответ

    \(4{,}2\) Н.

    Решение

    По условию для пружины динамометра справедлив закон Гука, значит, её удлинение прямо пропорционально приложенной к динамометру силе, а сила, действующая на динамометр, прямо пропорциональна массе подвешенного груза. Следовательно, удлинение пружины также прямо пропорционально массе подвешенного груза \(m\). Как видно из условия, показания динамометра не прямо пропорциональны массе подвешенного груза, значит, у динамометра сбит ноль. Получаем, что зависимость показаний динамометра \(F\) от массы подвешенного груза линейна: \[F = A + Bm.\] Найдём коэффициенты этой зависимости: \[B = \frac{4{,}8\text{ Н} - 3{,}0\text{ Н}}{350\text{ г} - 200\text{ г}} = 12\,\frac{\text{Н}}{\text{кг}}, \qquad A = 3{,}0\text{ Н} - 12\,\frac{\text{Н}}{\text{кг}}\cdot 0{,}2\text{ кг} = 0{,}6\text{ Н}.\] Показания динамометра для груза 300 г: \[F = A + B\cdot 0{,}3\text{ кг} = 4{,}2\text{ Н}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи