Номер 3, страница 97 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

3. Сформулируйте закон Гука.

Закон Гука — это физический закон, описывающий упругие свойства твёрдых тел под действием приложенных к ним сил.

Словесная формулировка закона: сила упругости, возникающая в теле при его деформации (растяжении или сжатии), прямо пропорциональна величине этой деформации и направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела.

Математически закон Гука выражается следующей формулой: $F_{упр} = -k \cdot x$

В этой формуле:

• $F_{упр}$ — сила упругости, которая возникает в теле в ответ на деформацию и стремится вернуть его в исходное состояние. Измеряется в ньютонах (Н).

• $k$ — коэффициент жёсткости (или коэффициент упругости). Он характеризует способность тела сопротивляться деформации и зависит от материала, формы и размеров тела. Измеряется в ньютонах на метр (Н/м).

• $x$ — абсолютная деформация (удлинение или сжатие) тела, то есть изменение его длины по сравнению с состоянием покоя. Измеряется в метрах (м).

Знак «минус» в формуле показывает, что сила упругости всегда направлена в сторону, противоположную деформации. Например, при растяжении пружины (смещение $x$ положительно) сила упругости направлена к положению равновесия (сила $F_{упр}$ отрицательна).

Внешняя сила $F_{внеш}$, которая вызывает деформацию, равна по модулю и противоположна по направлению силе упругости. Для нее закон Гука записывается без знака «минус»: $F_{внеш} = k \cdot x$

Важно отметить, что закон Гука является точным только для малых упругих деформаций. Если деформация превышает так называемый предел упругости, зависимость между силой и деформацией перестаёт быть линейной, и в теле могут возникнуть остаточные (пластические) деформации.

Ответ: Закон Гука гласит, что сила упругости, возникающая при деформации упругого тела, прямо пропорциональна величине этой деформации. Математическая запись закона: $F_{упр} = -k \cdot x$, где $F_{упр}$ — сила упругости, $k$ — коэффициент жёсткости тела, а $x$ — его абсолютная деформация. Знак минус указывает, что сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации. Закон справедлив в пределах упругой деформации материала.