Какова сила упругости, возникающая при подвешивании груза на пружине с жесткостью 200 Н/м, если пружина сжата на 2 мм? Проиллюстрируйте графически действия силы упругости.

Физика 11 класс Сила упругости Сила упругости пружина жёсткость груз сжатие график силы физика 11 класс Новый

Чтобы найти силу упругости, возникающую при сжатии пружины, мы можем использовать закон Гука. Этот закон гласит, что сила упругости (F) пропорциональна удлинению (или сжатию) пружины (x) и выражается формулой:

F = k * x

где:

• F - сила упругости, измеряется в ньютонах (Н);
• k - жесткость пружины, измеряется в ньютонах на метр (Н/м);
• x - величина сжатия или удлинения пружины, измеряется в метрах (м).

Теперь давайте подставим известные значения в формулу:

1. Жесткость пружины (k): 200 Н/м.
2. Сжатие пружины (x): 2 мм. Прежде чем подставить это значение, преобразуем миллиметры в метры: 2 мм = 0,002 м.

Теперь подставим значения в формулу:

F = 200 Н/м * 0,002 м

Теперь произведем умножение:

F = 0,4 Н

Таким образом, сила упругости, возникающая при сжатии пружины на 2 мм, составляет 0,4 Н.

Что касается графической иллюстрации, то на графике можно изобразить зависимость силы упругости от величины сжатия пружины:

• По оси X откладываем величину сжатия пружины (x) в метрах.
• По оси Y откладываем силу упругости (F) в ньютонах.
• График будет представлять собой прямую линию, проходящую через начало координат (0,0) и имеющую наклон, равный жесткости пружины (k).

Прямая будет иметь вид:

• Когда x = 0, F = 0;
• Когда x = 0,002 м, F = 0,4 Н.

Таким образом, график будет линейным и будет показывать, что с увеличением сжатия пружины сила упругости также увеличивается пропорционально.