Номер 1, страница 237 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета

Авторы: Мякишев Г. Я., Синяков А. З.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Уровень обучения: углублённый

Цвет обложки: белый колесо обозрения, статор и ротор изображены

ISBN: 978-5-09-087885-2

Популярные ГДЗ в 10 классе

Параграф 3.8. Деформация и сила упругости. Глава 3. Силы в механике. Динамика - номер 1, страница 237.

№1 (с. 237)
Условие. №1 (с. 237)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета, страница 237, номер 1, Условие

? Покажите, что деформация пружины, к правому концу которой приложена постоянная сила (см. рис. 3.19), убывает от максимума (у правого конца пружины) до нуля (у левого конца).

Решение. №1 (с. 237)

Для доказательства утверждения необходимо определить, что в данном контексте понимается под «деформацией пружины» в конкретной точке. Будем рассматривать деформацию как смещение точки пружины относительно её положения в недеформированном состоянии.

Пусть в недеформированном состоянии пружина имеет длину $L_0$ и расположена вдоль оси $x$. Её левый конец закреплён в точке $x=0$. К правому концу (изначально в точке $x=L_0$) приложена постоянная сила $F$, под действием которой пружина растягивается. Согласно закону Гука, её полное удлинение составляет $\Delta L = F/k$, где $k$ — коэффициент жёсткости пружины.

Предположим, что пружина однородна. В этом случае её растяжение распределяется равномерно по всей длине. Это означает, что удлинение любого участка пружины пропорционально его начальной длине. Найдём величину смещения $u(x)$ для произвольной точки, которая в недеформированном состоянии имела координату $x$. Это смещение равно удлинению участка пружины от $0$ до $x$. Так как относительное удлинение постоянно и равно $\epsilon = \Delta L / L_0$, то абсолютное смещение точки $x$ выражается формулой: $u(x) = \epsilon \cdot x = \frac{\Delta L}{L_0} x$.

Проанализируем полученное выражение для смещения $u(x)$ на концах пружины. На левом, закреплённом конце ($x=0$), смещение равно $u(0) = \frac{\Delta L}{L_0} \cdot 0 = 0$. На правом, свободном конце ($x=L_0$), смещение максимально и равно $u(L_0) = \frac{\Delta L}{L_0} \cdot L_0 = \Delta L$.

Таким образом, смещение точек пружины (деформация) линейно возрастает от нуля на левом (закреплённом) конце до максимального значения $\Delta L$ на правом конце, к которому приложена сила. Соответственно, если двигаться в обратном направлении, от правого конца к левому, величина деформации будет убывать от своего максимума до нуля. Это и требовалось доказать.

Ответ: Деформация, понимаемая как смещение точки пружины от её положения равновесия, равна нулю на закреплённом левом конце и достигает максимального значения, равного полному удлинению пружины $\Delta L$, на правом конце, к которому приложена сила. Смещение линейно зависит от расстояния до закреплённого конца. Следовательно, при движении от правого конца к левому деформация убывает от максимума до нуля.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 237 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 237), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Синяков (Арон Залманович), углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.