Номер 7, страница 54 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 2. Взаимодействие тел (часть 2). Контрольный тест по теме «Силы». Вариант № 2 - номер 7, страница 54.

Решение.

Решение

Сила упругости — это сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное, недеформированное состояние. Величина силы упругости при упругих деформациях определяется законом Гука.

Закон Гука гласит, что сила упругости $F_{упр}$ прямо пропорциональна величине деформации (удлинению или сжатию) $\text{x}$ и направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела относительно друг друга при деформации. Математически это записывается как:

$F_{упр} = -kx$

где:

• $F_{упр}$ — сила упругости,
• $\text{k}$ — коэффициент жёсткости материала (постоянная величина для данного тела),
• $\text{x}$ — величина деформации (смещение от положения равновесия).

Чтобы найти, в какой момент сила упругости становится равной нулю, нужно приравнять выражение для $F_{упр}$ к нулю:

$F_{упр} = 0$

$-kx = 0$

Поскольку коэффициент жёсткости $\text{k}$ для любого упругого тела является величиной, отличной от нуля ($k \neq 0$), единственным условием, при котором это равенство выполняется, является $x=0$.

Величина $x=0$ означает, что деформация отсутствует, то есть тело находится в своем первоначальном состоянии, его форма и размеры не изменены.

Теперь проанализируем предложенные варианты ответов:

1) Когда исчезает деформация

Это означает, что $x=0$. В этом случае, согласно закону Гука, $F_{упр} = -k \cdot 0 = 0$. Этот вариант полностью соответствует нашему выводу.

2) Когда деформация тела делается максимальной

Если деформация максимальна ($x=x_{max}$), то и сила упругости, согласно закону Гука, достигает своего максимального значения по модулю: $|F_{упр}| = k|x_{max}|$. Следовательно, этот вариант неверен.

3) Когда тело начинает деформироваться

В момент начала деформации её величина $\text{x}$ становится отличной от нуля, а значит, и сила упругости появляется и становится отличной от нуля. Этот вариант неверен.

4) Когда оно начинает восстанавливать свою форму и размер

Процесс восстановления формы и размера происходит именно под действием силы упругости. В начале этого процесса тело всё ещё деформировано, и сила упругости не равна нулю. Сила станет равной нулю только тогда, когда тело полностью восстановит свою форму, то есть когда деформация исчезнет. Этот вариант неверен.

Таким образом, сила упругости равна нулю только в том случае, когда деформация тела отсутствует.

Ответ: 1.