Номер 155, страница 20 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Сила упругости. Закон Гука - номер 155, страница 20.

Условие.

155. Найдите жесткость пружины, которая под дейст-вием силы $5 \text{ Н}$ удлинилась на $10 \text{ см}$.

Решение.

Дано:

Сила, $F = 5 \text{ Н}$

Удлинение, $\Delta x = 10 \text{ см}$

$\Delta x = 10 \text{ см} = 0.1 \text{ м}$

Найти:

Жесткость пружины, $\text{k}$ - ?

Решение:

Для определения жесткости пружины используется закон Гука. Этот закон гласит, что сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации (удлинению или сжатию). Внешняя сила, которая вызывает деформацию, в состоянии равновесия равна по модулю силе упругости.

Формула закона Гука имеет вид:

$F = k \cdot |\Delta x|$

где:

$\text{F}$ — модуль приложенной силы (в Ньютонах, Н),

$\text{k}$ — коэффициент жесткости пружины (в Ньютонах на метр, Н/м),

$|\Delta x|$ — абсолютное значение изменения длины пружины (в метрах, м).

Чтобы найти жесткость пружины $\text{k}$, необходимо выразить её из приведенной выше формулы:

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

Перед тем как подставить значения в формулу, необходимо убедиться, что все величины выражены в Международной системе единиц (СИ). Сила уже дана в Ньютонах, а удлинение нужно перевести из сантиметров в метры:

$\Delta x = 10 \text{ см} = 0.1 \text{ м}$

Теперь можно подставить числовые значения в формулу для расчета жесткости:

$k = \frac{5 \text{ Н}}{0.1 \text{ м}} = 50 \text{ Н/м}$

Ответ: жесткость пружины равна 50 Н/м.