Задание №233

Груз какой массы нужно подвесить к пружине жёсткостью k = 600 Н/м, чтобы растянуть её на 4 см?

Решение

Дано:
k = 600 Н/м;
Δl = 4 см;
Найти:
m − ?
СИ:
Δl = 0,04 м.
Решение:
После того как мы подвесим груз массой m на пружину жесткостью k она растянется на расстояние Δl. Для того чтобы груз, подвешенный на пружину находился в состоянии покоя, сила тяжести, действующая на груз со стороны Земли, должна быть равна силе упругости, действующей на груз со стороны пружины.
$F_{упр} = F_{тяж}$;
kΔl= mg;
$m = \frac{kΔl}{g}$;
g = 9,8 Н/кг;
$m = \frac{600 * 0,04}{9,8} = 2,4$ кг.
Ответ: 2,4 кг.

Задание №234

Под действием силы 3,2 Н пружина удлинилась на 5 см. На сколько удлинится пружина под действием силы 4 Н?

Решение

Дано:
$F_{1} = 3,2$ Н;
$Δl_{1} = 5$ см;
$F_{2} = 4$ Н;
Найти:
$Δl_{2}$ − ?
СИ:
$Δl_{1} = 0,05$ м.
Решение:
$F_{упр}=kΔl$;
Так как пружины одна, значит жесткость одинакова. Найдем жесткость пружины:
$k = \frac{F_{1}}{Δl_{1}}$;
$k = \frac{3,2}{0,05} = 64$ Н/м.
Найдем удлинение пружины при нагрузке 4 Н:
$Δl_{2} = \frac{F_{2}}{k}$;
$Δl_{2} = \frac{4}{64} = 0,0625$ м = 6,25 см.
Ответ: 6,25 см.

Задание №235

На рисунке 20 приведён график зависимости изменения длины резинового шнура от приложенной к нему силы. Найдите удлинение шнура при действии на него силы 10 Н. Чему равна жёсткость шнура?
рис. 20

Решение

Согласно графику удлинение шнура при действии на него силы 10 Н равно 0,5 м.
Дано:
$F_{упр} = 10$ Н;
Δl = 0,5 м.
Найти:
k − ?
Решение:
$F_{упр}=kΔl$;
$k= \frac{F_{упр}}{Δl}$;
$k= \frac{10}{0,5} = 20$ Н/м.
Ответ: Жесткость шнура 20 Н/м.

Задание №236

Динамометр с грузом из стали поместили вблизи залежей железной руды. При этом показания прибора изменились. Почему? Что изменилось − сила тяжести, вес груза или его масса?

Решение

Груз из стали − ферромагнетик. Вблизи залежей руды присутствует магнитная аномалия. Сила магнитного взаимодействия может увеличить вес стального грузика (то есть силу, с которой груз растягивает пружину динамометра). Масса груза и сила тяжести, действующая на него при этом не изменяются.

Задание №237

Человек, который весит на Земле 700 Н, весил бы на Марсе 266 Н, на Юпитере − 1848 Н. Чем это объяснить? Изменилась ли бы при этом масса человека?

Решение

Отличия в весе человека на планетах Солнечной системы можно объяснить различной величиной ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения на планете можно определить по формуле:
$g = G * \frac{M}{R^{2}}$, где
G − гравитационная постоянная;
M − масса планеты;
R − расстояние между телами.
Так как все планеты имеют различную массу (М) и средний радиус (R), то и значения ускорения свободного падения будут отличаться. Масса человека в данной ситуации будет неизменной.

Задание №238

Почему на весах с коромыслом нельзя обнаружить изменение веса тела при его переносе из одного места земли в другое?

Решение

При переносе тела и гирь из одного места Земли в другое вес тела и гирь увеличивается или уменьшается в одинаковое число раз. Поэтому изменение веса тела не может быть обнаружено.

Задание №239

Чему равен вес человека массой 80 кг, находящегося в неподвижном лифте? Изобразите в выбранном масштабе силы, действующие на человека в лифте.

Решение

Дано:
m = 80 кг;
Найти:
P − ?
Решение:
P=mg;
g ≈10 Н/кг;
P = 80 * 10 = 800 Н.
Ответ: 800 Н.

Задание №240

Человек, масса которого 80 кг, держит на плечах мешок массой 10 кг. С какой силой человек давит на землю? Изобразите силы, действующие на человека.

Решение

Дано:
$m_{ч}$ = 80 кг;
$m_{м}$ = 10 кг.
Найти:
P − ?
Решение:
Р = mg;
$m = m_{ч} + m_{м}$ = 80 + 10 = 90 кг.
g ≈10 Н/кг;
P = 90 * 10 = 900 Н.
Ответ: 900 Н.

Задание №241

В цистерне машины находится вода. На сколько уменьшится вес машины, если для поливки улиц будет израсходовано 200 л воды?

Решение

Дано:
$V_{в}$ = 200 л;
$ρ_{в} = 1000 кг/м^{3}$;
Найти:
ΔP − ?
СИ:
$V_{в} = 0,2м^{3}$.
Решение:
Для того, чтобы узнать на сколько уменьшится вес машины, нужно найти вес израсходованной воды.
P = mg;
g ≈10 Н/кг;
Найдем массу воды:
m = ρV;
$m_{в} = 1000 * 0,2 = 200$ кг;
Найдем вес воды:
$P_{в} = 200 * 10 = 2000$ Н.
ΔP = $P_{в}$ = 2000 Н.
Ответ: 2000 Н.

Задание №242

Мальчик весом 450 Н держит на вытянутой руке гирю массой 10 кг. Определите силу, с которой он давит на землю.

Решение

Дано:
$P_{м}$ = 450 Н;
$m_{г}$ = 10 кг.
Найти:
P − ?
Решение:
Найдем вес гири:
$P_{г}= mg$;
g ≈10 Н/кг;
$P_{г} = 10 * 10 = 100$ Н;
Найдем силу, с которой мальчик давит на землю:
$P = P_{м} + P_{г}$;
P = 450 + 100 = 550 Н.
Ответ: 550 Н.