Номер 8, страница 42 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

8. Как зависит сила упругости от деформации тела?

8. Сила упругости — это сила, которая возникает в теле в результате его деформации и стремится вернуть тело в его первоначальное состояние (форму и размеры). Деформация — это изменение формы или размеров тела под действием внешних сил.

Зависимость силы упругости от деформации тела (при условии, что деформация является упругой, то есть исчезает после снятия нагрузки) описывается законом Гука.

Согласно закону Гука, сила упругости прямо пропорциональна величине деформации и направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела от положения равновесия.

Математически эта зависимость выражается следующей формулой:

$F_{упр} = -k \cdot x$

где:

• $F_{упр}$ — сила упругости, измеряемая в ньютонах (Н).

• $\text{k}$ — коэффициент жесткости, который характеризует упругие свойства тела. Он зависит от материала, формы и размеров тела. Единица измерения — ньютон на метр (Н/м).

• $\text{x}$ — абсолютная деформация тела (удлинение или сжатие), то есть изменение его длины по сравнению с недеформированным состоянием. Измеряется в метрах (м).

Знак «минус» в формуле показывает, что сила упругости всегда является возвращающей силой, то есть ее вектор направлен в сторону, противоположную вектору деформации. Например, если пружину растянуть (смещение вправо), то сила упругости будет направлена влево, пытаясь сжать пружину обратно.

Таким образом, зависимость силы упругости от деформации является прямой пропорциональной. Это означает, что во сколько раз увеличивается деформация (растяжение или сжатие) тела, во столько же раз увеличивается и модуль силы упругости. Графиком этой зависимости является прямая линия, проходящая через начало координат.

Следует помнить, что закон Гука применим только для малых, упругих деформаций. Если деформация становится слишком большой, она переходит в пластическую (тело не возвращается в исходную форму), и линейная зависимость нарушается.

Ответ: Сила упругости прямо пропорциональна деформации тела, если деформация является упругой. Чем больше деформация, тем больше возникающая в теле сила упругости. Эта зависимость описывается законом Гука: $F_{упр} = -kx$.