Номер 154, страница 20 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Сила упругости. Закон Гука - номер 154, страница 20.

Условие.

154. Какую силу надо приложить, чтобы пружину жесткостью 100 Н/м растянуть на 3 см?

Решение.

Дано:

Жесткость пружины, $k = 100 \text{ Н/м}$

Удлинение пружины, $\Delta l = 3 \text{ см}$

Перевод в систему СИ:

$\Delta l = 3 \text{ см} = 0.03 \text{ м}$

Найти:

Сила, $\text{F}$

Решение:

Для определения силы, необходимой для растяжения пружины, воспользуемся законом Гука. Этот закон устанавливает, что сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации.

Формула закона Гука выглядит следующим образом:

$F_{упр} = k \cdot |\Delta l|$

где $F_{упр}$ — сила упругости, $\text{k}$ — коэффициент жесткости пружины, а $|\Delta l|$ — абсолютное значение изменения длины пружины (удлинение или сжатие).

Сила $\text{F}$, которую нужно приложить, чтобы растянуть пружину, по модулю равна силе упругости $F_{упр}$, которая возникает в пружине. Следовательно, мы можем рассчитать искомую силу по той же формуле:

$F = k \cdot \Delta l$

Подставим в формулу данные из условия задачи, предварительно переведенные в систему СИ:

$F = 100 \text{ Н/м} \cdot 0.03 \text{ м} = 3 \text{ Н}$

Ответ: чтобы растянуть пружину на 3 см, надо приложить силу 3 Н.