Для решения задачи о том, на сколько удлинится капроновая нить при равномерном поднятии сома массой 300 кг, необходимо использовать закон Гука. Закон Гука описывает поведение упругих материалов и гласит, что сила упругости ( F ) прямо пропорциональна удлинению ( \Delta L ) материала:
[ F = k \cdot \Delta L ]
где:
- ( F ) — сила упругости (в ньютонах),
- ( k ) — коэффициент жесткости нити (в Н/м),
- ( \Delta L ) — удлинение нити (в метрах).
В данной задаче грузом выступает сом массой 300 кг. Сила, действующая на нить, будет равна силе тяжести, действующей на сома, которую можно рассчитать по формуле:
[ F = m \cdot g ]
где:
- ( m = 300 ) кг — масса сома,
- ( g = 9.81 ) м/с² — ускорение свободного падения.
Подставим значения в формулу для силы тяжести:
[ F = 300 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 2943 \, \text{Н} ]
Теперь, зная силу, действующую на нить, и коэффициент жесткости, мы можем найти удлинение нити ( \Delta L ) с помощью закона Гука:
[ 2943 \, \text{Н} = 10 \, \text{kН/м} \cdot \Delta L ]
Преобразуем коэффициент жесткости из килоньютонов в ньютоны:
[ 10 \, \text{kН/м} = 10000 \, \text{Н/м} ]
Теперь подставим значения:
[ 2943 \, \text{Н} = 10000 \, \text{Н/м} \cdot \Delta L ]
Решим уравнение для ( \Delta L ):
[ \Delta L = \frac{2943 \, \text{Н}}{10000 \, \text{Н/м}} = 0.2943 \, \text{м} ]
Таким образом, капроновая нить удлинится на 0.2943 метра или 29.43 сантиметра при равномерном поднятии сома массой 300 кг.