Förstå koncepten
* Hookes lag: Denna lag säger att kraften som utövas av en fjäder är proportionell mot det avstånd som den sträcker sig eller komprimeras. Matematiskt uttrycks det som:f =-kx, där:
* F är kraften
* K är vårkonstanten (ett mått på vårens styvhet)
* x är förskjutningen från jämviktspositionen
* Vikt: Vikten på ett objekt är tyngdkraften som verkar på den. Det beräknas som:w =mg, där:
* W är vikten
* m är massan
* g är accelerationen på grund av tyngdkraften (cirka 9,8 m/s²)
Lösning av problemet
1. Beräkna fjäderkonstanten (k):
* Konvertera först sträckavståndet från cm till mätare:6 cm =0,06 m.
* Vikten av den 4 kg massan:W =(4 kg) (9,8 m/s²) =39,2 N
* Använd Hookes lag, lösa för k:39.2 n =k * 0,06 m => k =653,33 n/m
2. Hitta massan som sträcker våren 9 cm:
* Konvertera det nya sträckavståndet till mätare:9 cm =0,09 m
* Använd Hookes lag igen, lösa för styrkan:f =(653,33 n/m) * 0,09 m =58,8 n
* Eftersom kraften är lika med objektets vikt, lösa för massan:58,8 n =m * 9,8 m/s² => m =6 kg
Svar: En massa 6 kg kommer att sträcka våren 9 cm.