Номер 44, страница 205 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 44, страница 205.

Условие.

44. Чему равна жёсткость пружины, если под действием силы 2 Н она растянулась на 4 см?

Решение.

Дано:

Сила, действующая на пружину, $F = 2$ Н

Растяжение пружины, $\Delta x = 4$ см

Перевод в систему СИ:

$\Delta x = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$

Найти:

Жёсткость пружины, $\text{k}$ - ?

Решение:

Для определения жёсткости пружины воспользуемся законом Гука. Этот закон гласит, что сила упругости, возникающая в пружине при её деформации (растяжении или сжатии), прямо пропорциональна величине этой деформации.

В состоянии равновесия приложенная внешняя сила $\text{F}$ по модулю равна силе упругости $F_{упр}$.

Формула закона Гука выглядит следующим образом:

$F = k \cdot \Delta x$

где:

$\text{F}$ — приложенная сила (Н),

$\text{k}$ — жёсткость пружины (Н/м),

$\Delta x$ — удлинение (растяжение) пружины (м).

Чтобы найти жёсткость пружины $\text{k}$, выразим её из данной формулы:

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

Перед вычислением необходимо убедиться, что все величины представлены в Международной системе единиц (СИ). Сила уже дана в ньютонах, а растяжение нужно перевести из сантиметров в метры.

$\Delta x = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$

Теперь подставим числовые значения в формулу для расчёта жёсткости:

$k = \frac{2 \text{ Н}}{0.04 \text{ м}} = 50 \text{ Н/м}$

Ответ: жёсткость пружины равна $\text{50}$ Н/м.