Номер 2, страница 109 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 34. Деформация и сила упругости. Закон Гука. Глава 3. Силы в механике - номер 2, страница 109.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Жёсткость пружины: $k = 10^4$ Н/м

Приложенная сила: $F = 1000$ Н

Найти:

Растяжение пружины: $x$

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Гука, который описывает упругую деформацию пружины. Закон Гука гласит, что сила упругости, возникающая в пружине, прямо пропорциональна её удлинению. Формула закона Гука имеет вид:

$F_{упр} = k \cdot x$

где $F_{упр}$ — сила упругости, $k$ — жёсткость пружины, а $x$ — её растяжение (удлинение).

Согласно условию, на пружину действует внешняя сила $F$. Пружина растягивается до тех пор, пока сила упругости не уравновесит эту внешнюю силу. В состоянии равновесия модуль силы упругости равен модулю приложенной силы:

$F = F_{упр}$

Таким образом, мы можем использовать формулу:

$F = k \cdot x$

Чтобы найти величину растяжения пружины $x$, выразим её из этой формулы:

$x = \frac{F}{k}$

Все данные в условии задачи представлены в единицах Международной системы (СИ), поэтому дополнительный перевод не требуется. Подставим числовые значения:

$k = 10^4 \text{ Н/м} = 10000 \text{ Н/м}$

$F = 1000 \text{ Н}$

Выполним вычисление:

$x = \frac{1000 \text{ Н}}{10000 \text{ Н/м}} = 0.1 \text{ м}$

Мы получили растяжение пружины в метрах. Варианты ответа представлены в метрах и сантиметрах, поэтому переведём наш результат в сантиметры для удобства сравнения. Учитывая, что 1 м = 100 см:

$x = 0.1 \text{ м} \cdot 100 = 10 \text{ см}$

Сравнивая полученное значение с предложенными вариантами, мы видим, что оно соответствует варианту 3).

Ответ: 10 см.