На гладкой наклонной плоскости лежит брусок, соединенный с вершиной плоскости пружиной жесткостью 100 Н/м. На брусок начинает действовать постоянная сила 12 Н, направленная вниз вдоль плоскости. Найдите максимальное смещение (в см) бруска

21 Фев 2020 в 19:41
165 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи воспользуемся вторым законом Ньютона: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение.

На брусок действуют две силы: сила тяжести (12 Н) и реакция опоры (нормальная сила), которая перпендикулярна плоскости и равна пружинной силе.

Составим уравнение:

12 Н - kx = m * a

Где
12 Н - сила тяжести,
k - жесткость пружины (100 Н/м),
x - смещение от положения равновесия,
m - масса бруска,
a - ускорение.

Так как ускорение равно произведению второго закона Ньютона, то можем записать:

12 Н - 100x = m * x'

где x' - вторая производная по времени от x (ускорение).

Так как х и x' это вибрации вокруг положения ровновесия, которое вы достигнете, после того как брусок перестанет двигаться, и будет считаться статическим.

Таким образом, ускорение a = 0, а уравнение принимает вид:

12 Н - 100x = 0

Отсюда находим x = 0.12 м = 12 см.

Итак, максимальное смещение бруска составляет 12 см.

18 Апр 2024 в 16:57
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир