Номер 3, страница 101 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 23. Сила упругости. Вес тела. 3. Динамика материальной точки. Механика - номер 3, страница 101.
№3 (с. 101)
Условие. №3 (с. 101)
скриншот условия

3. Когда четыре человека массой по 70 кг садятся в автомобиль, пружина амортизатора автомобиля сжимается на 2,5 см. Найдите жёсткость одной пружины, если всего пружин — четыре.
Решение. №3 (с. 101)
Дано:
Количество человек, $n_{чел} = 4$
Масса одного человека, $m_1 = 70 \text{ кг}$
Сжатие пружин, $\Delta x = 2,5 \text{ см}$
Количество пружин, $n_{пр} = 4$
Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$
$\Delta x = 2,5 \text{ см} = 0,025 \text{ м}$
Найти:
Жесткость одной пружины, $k_1 - ?$
Решение:
Когда в автомобиль садятся четыре человека, на пружины подвески начинает действовать дополнительная сила, равная общему весу людей. Эта сила вызывает сжатие пружин.
1. Найдем общую массу людей:
$M = n_{чел} \cdot m_1 = 4 \cdot 70 \text{ кг} = 280 \text{ кг}$
2. Рассчитаем силу тяжести (вес), которую создает эта масса:
$F = M \cdot g = 280 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ м/с}^2 = 2744 \text{ Н}$
3. Эта сила $F$ сжимает четыре пружины автомобиля. Сила упругости, возникающая в системе пружин, уравновешивает эту силу. Согласно закону Гука, $F_{упр} = k_{общ} \cdot \Delta x$, где $k_{общ}$ — общая жесткость всех пружин, а $\Delta x$ — их сжатие. В состоянии равновесия $F = F_{упр}$.
$F = k_{общ} \cdot \Delta x$
4. В подвеске автомобиля пружины работают параллельно. При параллельном соединении пружин их общая жесткость равна сумме жесткостей каждой пружины. Поскольку в автомобиле четыре одинаковые пружины, их общая жесткость будет:
$k_{общ} = k_1 + k_1 + k_1 + k_1 = 4k_1$
5. Подставим выражение для общей жесткости в закон Гука:
$F = (4k_1) \cdot \Delta x$
6. Из этой формулы выразим искомую жесткость одной пружины $k_1$:
$k_1 = \frac{F}{4 \cdot \Delta x}$
7. Подставим числовые значения и вычислим результат:
$k_1 = \frac{2744 \text{ Н}}{4 \cdot 0,025 \text{ м}} = \frac{2744 \text{ Н}}{0,1 \text{ м}} = 27440 \text{ Н/м}$
Полученное значение можно также выразить в килоньютонах на метр: $27440 \text{ Н/м} = 27,44 \text{ кН/м}$.
Ответ: жесткость одной пружины составляет $27440$ Н/м.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 101 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 101), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.