Школы

Помогите пожалуйста решить задачу по физике

Пружину, на которую подвесили груз массой 0,4 кг, за свободный конец поднимают вертикально вверх с ускорением 0,8 м/с*с. Жёсткость пружины 250 Н/м. Пренебрегая массой пружины, определить, на сколько увеличилась её длина по сравнению с недеформированным состоянием. Какую скорость приобретёт этот груз через 5 с от начала движения?
1) На груз действуют сила упругости F, а также ma и mg. Разложив их по оси ОY получим: F + ma - mg = 0.
Отсюда: F = m * (g - a) = 0,4 * (9,8 - 0,8) = 3,6 (Н) . По закону Гука: F = k * x. Значит: x = 3,6 / 250 = 0,0144 (м)
2) Скорость поднятия груза через 5 секунд: V = a * t = 0,8 * 5 = 4 (м/с)
ОГ
Ольга Гончар
2 843
Лучший ответ
В лучшем ответе ошибка: в скобках должен быть плюс. :)
Ошибка видимо возникла при переходе от векторных величин к скалярным.
Векторное выражение (в скобках векторные величины): m(g) + (F) = m(a)
При переходе к скалярным величинам превращается в ma = F - mg
Таким образом, F = m(a+g) или что то же самое k*dL = m(a+g).
В итоге ответ dL = m (a + g) / k = примерно 17 мм.

Из бытовых наблюдений, если повесить на резинку груз, дождаться пока система придет в состояние покоя, а потом начать этот груз поднимать, держась за свободный конец резинки, то резинка растягивается сильнее, чем в состоянии покоя.
Здесь аналогично: на груз действует сила тяжести. Чтобы груз находился в покое, его нужно тянуть вверх с силой, равной силе тяжести. Это mg. А чтобы груз начал двигаться вверх с ускорением a, требуется дополнительная сила ma.