Задание 2 ЕГЭ по физике · задача 702454
|
|
К системе из кубика массой кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной 9 Н (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Система покоится. Жёсткость первой пружины k1 = 300 Н/м. Жёсткость второй пружины k2 = 600 Н/м. Каково удлинение первой пружины?
Показать ответ и разбор
Ответ: 3 см
Разбор
Система находится в равновесии, значит равнодействующая всех сил равна нулю.
Сила F тянет правый конец пружины $k_{2}$ вправо. Поскольку трения нет и масса покоится, сила, передающаяся через пружину $k_{2}$ на кубик, равна F. Эта же сила F растягивает и левую пружину $k_{1} ($стенка — $k_{1}$ — кубик).
Для пружины $k_{1}$: $F = k_{1} \cdot \Delta x_{1}$.
Отсюда $\Delta x_{1} = F / k_{1} = 9 / 300 = 0.03$ м.
Правая пружина растягивается на $\Delta x_{2} = F / k_{2} = 9 / 600 = 0.015$ м, но это не требуется по условию.
Поле ответа подписано «см», поэтому в бланк пишем значение в этих единицах: 3.
Сила F тянет правый конец пружины $k_{2}$ вправо. Поскольку трения нет и масса покоится, сила, передающаяся через пружину $k_{2}$ на кубик, равна F. Эта же сила F растягивает и левую пружину $k_{1} ($стенка — $k_{1}$ — кубик).
Для пружины $k_{1}$: $F = k_{1} \cdot \Delta x_{1}$.
Отсюда $\Delta x_{1} = F / k_{1} = 9 / 300 = 0.03$ м.
Правая пружина растягивается на $\Delta x_{2} = F / k_{2} = 9 / 600 = 0.015$ м, но это не требуется по условию.
Поле ответа подписано «см», поэтому в бланк пишем значение в этих единицах: 3.