Comprensione dei concetti
* Legge di Hooke: Questa legge afferma che la forza esercitata da una molla è proporzionale alla distanza che è allungata o compressa. Matematicamente, è espresso come:f =-kx, dove:
* F è la forza
* k è la costante di primavera (una misura della rigidità della molla)
* x è lo spostamento dalla posizione di equilibrio
* Peso: Il peso di un oggetto è la forza di gravità che agisce su di esso. È calcolato come:w =mg, dove:
* W è il peso
* m è la massa
* G è l'accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)
Risoluzione del problema
1. Calcola la costante di molla (k):
* Innanzitutto, converti la distanza di allungamento da CM a metri:6 cm =0,06 m.
* Peso della massa da 4 kg:w =(4 kg) (9,8 m/s²) =39,2 N
* Usando la legge di Hooke, risolvi per k:39,2 n =k * 0,06 m => k =653,33 n/m
2. Trova la massa che allunga la primavera 9 cm:
* Converti la nuova distanza di allungamento a metri:9 cm =0,09 m
* Usando di nuovo la legge di Hooke, risolvi per la forza:f =(653,33 n/m) * 0,09 m =58,8 N
* Poiché la forza è uguale al peso dell'oggetto, risolvi per la massa:58,8 n =m * 9,8 m/s² => m =6 kg
Risposta: Una massa di 6 kg Allungherà la primavera di 9 cm.