Условие: Медный кубик с ребром a = 10см подвесили к пружине, и пружина удлинилась на Δl = 15см. Определить силу тяжести кубика, силу упругости, жесткость пружины и массу кубика. (Ускорение свободного падения принять за g = 10Н/кг, плотность меди ρ = 8900кг/м³)
Условие: Медный кубик с ребром a = 10см подвесили к пружине, и пружина удлинилась на Δl = 15см. Определить силу тяжести кубика, силу упругости, жесткость пружины и массу кубика. (Ускорение свободного падения принять за g = 10Н/кг, плотность меди ρ = 8900кг/м³)
Дано: СИ Решение
a = 10см | 0,1м | m = ρV
Δl = 15см | 0,15м | V = a³
g = 10Н/кг m = ρa³
ρ = 8900кг/м³ m = 8900кг/м³ * (0,1м)³ = 8,9кг
Fт = mg
m - ? Fт = 8,9кг * 10Н/кг = 89Н
Fт - ? Fт = Fупр = 89Н
Fупр - ? Fупр = kΔl
k - ? k = Fупр/Δl
k = 89Н/0,15м = 593Н/м
Объяснение:
Дано:
r = 8 см = 0,08 см
q₁ = q₂ = 1 нКл = 10⁻⁹ Кл
r₁ = 5 см = 0,05 м
-------------------------------------
Найти:
E - ? φ - ?
Напряженность E и потенциал φ поля, созданного точечным зарядом в точке A на расстоянии r от заряда, определяются по формулам:
E = q/4πεε₀r² φ = q/4πεε₀r
Внизу на рисунке видно, что E = E₁ + E₂, E₁ = E₂ и значение E определяется по теорему косинусов:
E = √E₁² + E₂² + 2E₁E₂×cos α = √2E₁² + 2E₁²×cos α = E₁×√2×√(1+cos α) = 2E₁×cos α/2
cos α/2 определим из ΔABC: cos α/2 = 3/5 = 0,6
E = 10⁻⁹×2×3/4×3,14×1×8,85×10⁻¹²×25×10⁻⁴×5 = 4318 В/м
Потенциал поля φ в точке A равен:
φ = φ₁ + φ₂ = 2φ₁ = 2 × q/4πεε₀r₁
φ = 2×10⁻²/4×3,14×8,85×10⁻¹²×5×10⁻² = 360 В
ответ: E = 4318 В/м ; φ = 360 В