1. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1кН/м, сжалась на 4 см? 2. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 500 Н/м. 3. Чему равен коэффициент жесткости стержня, если под действием груза 1кН он удлинился на 1 мм?
Физика 7 класс Сила упругости. Закон Гука. коэффициент жёсткости пружина удлинение груз.
Задача 1.
Дано:$k = 1 \, кН/м = 1000 \, Н/м$ — коэффициент жёсткости пружины;$ΔL = 4 \, см = 0,04 \, м$ — величина сжатия пружины.
Найти: $F$ — силу, под действием которой пружина сжалась.
Решение:
Сила упругости, возникающая в пружине при её деформации, равна по модулю и противоположна по направлению внешней силе, действующей на тело. В данном случае внешняя сила — это сила, которая сжимает пружину. По закону Гука, эта сила пропорциональна удлинению пружины:
$F = k \cdot ΔL$.
Подставляя значения, получаем:
$F = 1000 \, \frac{Н}{м} \cdot 0,04 \, м = 40 \, H$.
Ответ: пружина сжалась под действием силы 40 Н.
Задача 2.
Дано:$F = 10 \, Н$ — сила, действующая на пружину;$k = 500 \, Н/м$ — коэффициент жёсткости пружины.
Найти: $ΔL$ — величину удлинения пружины.
Решение:
По закону Гука:
$ΔL = \frac{F}{k}$.
Подставляем значения:
$ΔL = \frac{10 \, Н}{500 \, \frac{Н}{м}} = 0,02 \, м (или 2 \, см)$.
Ответ: удлинение пружины составляет 2 см.
Задача 3.
Дано:$F = 1 \, кН = 1000 \, Н$ — вес груза, который действует на стержень;$ΔL = 1 \, мм = 0,001 \, м$ — удлинение стержня под действием груза.
Найти: $k$ — коэффициент жёсткости стержня.
Решение:
Коэффициент жёсткости определяется как отношение силы, вызывающей деформацию, к величине этой деформации:
$k = \frac{F}{ΔL}$.
Вычисляем:
$k = \frac{1000 \, Н}{0,001 \, м} = 1 000 000 \, \frac{Н}{м}$ (или $1000 \, кН/м$, или $1 \, МН/м$).
Ответ: коэффициент жёсткости равен $1 000 000 \, \frac{Н}{м}$.