Номер 2, страница 108 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 34. Деформация и сила упругости. Закон Гука. Глава 3. Силы в механике - номер 2, страница 108.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Когда мяч падает на землю, он деформируется. Этот процесс начинается в момент касания поверхности. По мере того как мяч сжимается, его скорость уменьшается. Сила упругости возникает именно из-за этой деформации и всегда направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела, то есть стремится восстановить первоначальную форму мяча.

Величина силы упругости напрямую связана с величиной деформации. Для большинства упругих тел это соотношение описывается законом Гука, который гласит, что сила упругости прямо пропорциональна деформации:

$F_{упр} = k |\Delta x|$

Здесь $F_{упр}$ — это сила упругости, $k$ — коэффициент жесткости (характеристика материала мяча), а $|\Delta x|$ — величина деформации (насколько сильно сжался мяч).

Из этой зависимости следует, что сила упругости будет максимальной тогда, когда деформация мяча будет максимальной. Максимальная деформация достигается в самый нижний момент движения мяча, когда он на мгновение останавливается, полностью прекратив свое движение вниз и еще не начав движение вверх. В этот момент вся кинетическая энергия, которую имел мяч перед ударом, перешла в потенциальную энергию упругой деформации.

Ответ: Силы упругости максимальны в момент наибольшей деформации мяча, то есть когда мяч максимально сжался при ударе о землю и его скорость на мгновение стала равной нулю перед отскоком.