Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Чему равна длина пружины в недеформированном состоянии?

Условие

Рисунок к задаче

Невесомая пружина жесткостью 100 Н/м прикреплена одним концом к оси вращения гладкого горизонтального диска радиусом 20 см. К другому концу этой пружины прикреплено небольшое тело массой 0,1 кг, лежащее на диске. При медленном раскручивании диска до частоты обращения υ = 3 Гц тело оказалось на расстоянии 14 см от оси вращения. Чему равна длина пружины в недеформированном состоянии? Ответ округлите до целого числа сантиметров. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.ИЛИ Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказаннымкритериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 | Максимальный балл | 2 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Движущийся по кругу груз обладает центростремительным ускорением, вызванным силой упругости пружины.Запишем второй закон Ньютона: kΔx=mV2R=m(2ПиRν)2Rk \Delta x=m \frac{V^{2}}{R} =m \frac{( 2 Пи R \nu )^{2}}{R} Находим отсюда удлинение пружины: Δx=m(2Пиν)2Rk=0,1(23,143)20,141000,05м=5см\Delta x= \frac{m ( 2 Пи \nu )^{2} R}{k} = \frac{0,1 \cdot ( 2 \cdot 3,14 \cdot 3 )^{2} \cdot 0,14}{100} \approx 0,05м = 5см Отсюда длина пружины в недеформированном состоянии равна 14 см — 5 см = 9 см. Ответ: 9.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика — квантовая физика, расчётная задача»

Чему равна длина пружины в недеформированном состоянии? — решение с объяснением | Lom Ai