Номер 12, страница 62, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

12. Сформулируйте закон Гука.

12. Закон Гука описывает упругие свойства твердых тел при малых деформациях. Его формулировка гласит:

Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации (удлинению или сжатию) и направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела.

Математически закон Гука выражается формулой: $ F_{упр} = -k \cdot \Delta l $ где: $ F_{упр} $ — сила упругости, возникающая в теле (измеряется в ньютонах, Н); $ k $ — коэффициент упругости или жесткость тела. Этот коэффициент зависит от материала, формы и размеров тела (измеряется в ньютонах на метр, Н/м); $ \Delta l $ — абсолютное удлинение (или сжатие) тела (измеряется в метрах, м).

Знак «минус» в формуле указывает на то, что сила упругости всегда направлена в сторону, противоположную деформации. Например, при растяжении пружины ($ \Delta l > 0 $) сила упругости стремится сжать ее ($ F_{упр} < 0 $), а при сжатии ($ \Delta l < 0 $) — стремится ее растянуть ($ F_{упр} > 0 $).

Закон Гука справедлив только для упругих деформаций, то есть таких, после прекращения действия которых тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму и размеры. При превышении предела упругости закон нарушается.

Существует также обобщенная форма закона Гука, связывающая механическое напряжение $ \sigma $ и относительное удлинение $ \varepsilon $: $ \sigma = E \cdot \varepsilon $ где $ \sigma = F/S $ (напряжение), $ \varepsilon = \Delta l / l_0 $ (относительное удлинение), а $ E $ — модуль Юнга, характеризующий упругие свойства материала.

Ответ: Закон Гука утверждает, что при малых упругих деформациях сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению и направлена в противоположную сторону. Формула закона: $ F_{упр} = -k \cdot \Delta l $.