Номер 2, страница 5, часть 2 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 3. Силы в механике. Параграф 35. Сила упругости - номер 2, страница 5.

Условие.

2. Сделайте рисунки с примерами деформаций растяжения, сжатия и изгиба. Изобразите на этих рисунках силы упругости. Опишите одну из изображённых вами сил упругости, ответив на четыре вопроса о силе.

Решение.

Ниже представлены рисунки, иллюстрирующие деформации растяжения, сжатия и изгиба, с указанием сил упругости. Затем следует подробное описание силы упругости на примере деформации растяжения.

Деформация растяжения

На рисунке показана пружина, подвешенная вертикально, к которой прикреплен груз. Под действием силы тяжести груза (внешней силы $F_{внешн}$) пружина удлиняется. В ответ на это в пружине возникает сила упругости $F_{упр}$, которая направлена вверх и стремится вернуть пружину в исходное состояние.

Деформация сжатия

На рисунке изображена пружина, стоящая на опоре, на которую сверху действует внешняя сила $F_{внешн}$ (например, вес плиты). Под действием этой силы пружина сжимается. В пружине возникает сила упругости $F_{упр}$, направленная вверх, которая противодействует сжатию.

Деформация изгиба

На рисунке показана балка, лежащая на двух опорах. В центре балки приложена внешняя сила $F_{внешн}$, вызывающая ее прогиб. При этом верхние слои балки сжимаются, а нижние растягиваются. В опорах возникают силы упругости (силы реакции опоры) $F_{упр1}$ и $F_{упр2}$, направленные вверх и уравновешивающие внешнюю силу.

Описание силы упругости (на примере растяжения пружины)

Рассмотрим силу упругости $F_{упр}$, возникающую в пружине при деформации растяжения.

1. Точка приложения. Сила упругости приложена к телу, которое вызвало деформацию. В нашем примере — это груз, растягивающий пружину. Точкой приложения является место крепления груза к пружине.

2. Направление. Сила упругости всегда направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела при деформации. При растяжении пружины вниз, сила упругости направлена вертикально вверх, то есть в сторону положения равновесия (недеформированного состояния).

3. Модуль. При упругих деформациях модуль силы упругости прямо пропорционален величине деформации (изменению длины тела). Это соотношение известно как закон Гука и выражается формулой: $F_{упр} = k \cdot |\Delta l|$, где $\text{k}$ — коэффициент жесткости (характеристика самого тела), а $|\Delta l|$ — абсолютное удлинение.

4. Природа силы. Сила упругости имеет электромагнитную природу. Она возникает из-за сил взаимодействия (притяжения и отталкивания) между атомами и молекулами, из которых состоит тело. Когда тело деформируется, расстояния между частицами изменяются, и возникающие электромагнитные силы стремятся вернуть их в исходное положение равновесия.

Ответ: Рисунки с примерами деформаций растяжения, сжатия и изгиба, а также с изображением сил упругости, представлены выше. Дано подробное описание силы упругости, возникающей при растяжении, с ответами на четыре основных вопроса о силе (точка приложения, направление, модуль и природа).