1. На рисунке изображены два положения брусков, соединённых пружиной. Массы брусков 0,5 кг и 1 кг. Длина пружины в первом положении брусков равна 7 см, а во втором положении — 5 см.

• а) Определите значения силы упругости пружины в каждом случае.
• б) Чему равна длина недеформированной пружины?
• в) Чему равна жёсткость пружины?

2. Под действием силы, равной 10 Н, первая пружина удлиняется на 2 см, а вторая пружина — на 4 см.

• а) Определите жёсткость каждой пружины.
• б) Чему равна жёсткость системы этих двух параллельно соединённых пружин?
• в) Чему равна жёсткость системы этих двух последовательно соединённых пружин?

Физика 9 класс Сила упругости и жёсткость пружин сила упругости пружины пружины в механике упругие деформации система пружин Новый

Задача 1:

Дано: масса брусков m1 = 0,5 кг и m2 = 1 кг, длина пружины в первом положении L1 = 7 см (0,07 м), длина пружины во втором положении L2 = 5 см (0,05 м).

а) Определите значения силы упругости пружины в каждом случае.

Сила упругости пружины определяется по формуле:

F = k * ΔL,

где ΔL — изменение длины пружины, k — жесткость пружины.

Изменение длины пружины в первом положении:

• ΔL1 = L0 - L1,

где L0 — длина недеформированной пружины.

Изменение длины пружины во втором положении:

• ΔL2 = L0 - L2.

Так как у нас нет значения L0, мы не можем вычислить F1 и F2 без дополнительных данных.

б) Чему равна длина недеформированной пружины?

Если предположить, что пружина не деформирована, когда на неё не действует сила, то:

• L0 = L1 + ΔL1 = L2 + ΔL2.

Для вычисления L0 нам нужно знать значения ΔL1 и ΔL2, а также жесткость пружины.

в) Чему равна жёсткость пружины?

Жесткость пружины определяется как:

k = F / ΔL.

Мы можем рассчитать жесткость только при наличии значений силы и изменения длины.

Задача 2:

Дано: сила F = 10 Н, удлинение первой пружины ΔL1 = 2 см (0,02 м), удлинение второй пружины ΔL2 = 4 см (0,04 м).

а) Определите жёсткость каждой пружины.

Для первой пружины:

• k1 = F / ΔL1 = 10 Н / 0,02 м = 500 Н/м.

Для второй пружины:

• k2 = F / ΔL2 = 10 Н / 0,04 м = 250 Н/м.

б) Чему равна жёсткость системы этих двух параллельно соединённых пружин?

Для параллельного соединения пружин:

kпараллельно = k1 + k2 = 500 Н/м + 250 Н/м = 750 Н/м.

в) Чему равна жёсткость системы этих двух последовательно соединённых пружин?

Для последовательного соединения пружин:

1/kпоследовательно = 1/k1 + 1/k2.

Подставим значения:

• 1/kпоследовательно = 1/500 + 1/250.
• 1/kпоследовательно = 0,002 + 0,004 = 0,006.
• kпоследовательно = 1 / 0,006 = 166,67 Н/м.

Таким образом, мы получили все необходимые значения для решения задач.