Номер 305, страница 48 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Сила упругости. Законы движения и взаимодействия тел - номер 305, страница 48.
№305 (с. 48)
Условие. №305 (с. 48)
скриншот условия



305. На диаграмме (рис. 63) представлены результаты экспериментальных измерений удлинения пружин 1 и 2 при подвешивании к ним грузов одинаковой массы. Сравните жёсткости этих пружин.
Рис. 63
Решение. №305 (с. 48)
Дано:
Из диаграммы находим удлинения пружин под действием грузов одинаковой массы:
Удлинение первой пружины: $x_1 = 8$ см
Удлинение второй пружины: $x_2 = 4$ см
Массы грузов равны: $m_1 = m_2 = m$
Перевод в систему СИ:
$x_1 = 8 \text{ см} = 0.08 \text{ м}$
$x_2 = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$
Найти:
Сравнить жёсткости пружин $k_1$ и $k_2$.
Решение:
Когда к пружине подвешивают груз, она растягивается. Возникающая в пружине сила упругости $F_{упр}$ уравновешивает силу тяжести $F_{тяж}$, действующую на груз. В состоянии равновесия $F_{упр} = F_{тяж}$.
Сила тяжести, действующая на груз, определяется как $F_{тяж} = mg$, где $m$ — масса груза, а $g$ — ускорение свободного падения.
Сила упругости определяется законом Гука: $F_{упр} = kx$, где $k$ — жёсткость пружины, а $x$ — её удлинение.
Приравнивая силы, получаем: $kx = mg$.
Из этой формулы можно выразить жёсткость пружины: $k = \frac{mg}{x}$.
Запишем это выражение для каждой из двух пружин. Так как массы грузов одинаковы ($m$), то и действующая на них сила тяжести одинакова.
Для первой пружины: $k_1 = \frac{mg}{x_1}$
Для второй пружины: $k_2 = \frac{mg}{x_2}$
Чтобы сравнить жёсткости, найдём их отношение. Разделим выражение для $k_2$ на выражение для $k_1$:
$\frac{k_2}{k_1} = \frac{\frac{mg}{x_2}}{\frac{mg}{x_1}} = \frac{mg}{x_2} \cdot \frac{x_1}{mg} = \frac{x_1}{x_2}$
Подставим значения удлинений, взятые из диаграммы:
$\frac{k_2}{k_1} = \frac{8 \text{ см}}{4 \text{ см}} = 2$
Отсюда получаем, что $k_2 = 2k_1$.
Это означает, что жёсткость второй пружины в два раза больше жёсткости первой. Жёсткость характеризует способность тела сопротивляться деформации. Так как под действием одной и той же силы вторая пружина растянулась меньше, она является более жёсткой.
Ответ: Жёсткость второй пружины в 2 раза больше жёсткости первой пружины ($k_2 = 2k_1$).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 305 расположенного на странице 48 к сборнику вопросов и задач 2022 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 №305 (с. 48), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.