Номер 5, страница 349 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Лабораторные работы. 3. Определение жёсткости пружины - номер 5, страница 349.

Условие.

5. Оцените (качественно) справедливость закона Гука для данной пружины: находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат.

Решение.

5. Закон Гука описывает упругую деформацию тел. Согласно этому закону, сила упругости ($F_{упр}$), возникающая при растяжении или сжатии тела, прямо пропорциональна его удлинению ($\text{x}$). Математически это выражается следующей формулой:

$F_{упр} = kx$

где $\text{k}$ — это коэффициент жесткости, постоянный для данной пружины.

Данное уравнение является уравнением прямой пропорциональности. Если построить график зависимости силы упругости $F_{упр}$ (ось ординат) от удлинения $\text{x}$ (ось абсцисс), то теоретически он должен представлять собой прямую линию. Эта прямая должна проходить через начало координат (точку (0; 0)), так как при отсутствии деформации ($x=0$) сила упругости также равна нулю ($F_{упр}=0$).

В реальном эксперименте из-за погрешностей измерений и возможных небольших отклонений от идеальной упругости, экспериментальные точки (пары значений «сила-удлинение») могут не лежать строго на одной прямой. Однако, если закон Гука для данной пружины справедлив в исследуемом диапазоне деформаций, то эти точки будут располагаться очень близко к некоторой прямой, проходящей через начало координат.

Таким образом, для качественной оценки справедливости закона Гука необходимо построить график по экспериментальным данным и визуально определить, ложатся ли точки на одну прямую, проходящую через начало координат. Если да, то можно считать закон Гука для данной пружины подтвержденным.

Ответ: Да, справедливость закона Гука для пружины подтверждается, если экспериментальные точки на графике зависимости силы упругости от удлинения располагаются вблизи одной прямой, проходящей через начало координат. Это является графическим подтверждением прямой пропорциональности между силой и деформацией.