Номер 3, страница 103 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 30. Динамометр. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 3, страница 103.

Условие.

3. В чём заключается принцип действия простейшего динамометра?

Решение.

Решение 2.

В чём заключается принцип действия простейшего динамометра?

Принцип действия простейшего динамометра, которым обычно является пружинный динамометр, основан на законе Гука. Этот закон устанавливает прямую пропорциональную зависимость между силой упругости, возникающей в упругом теле (например, в пружине) при его деформации, и величиной этой деформации (удлинением или сжатием).

Математически закон Гука выражается формулой:

$F_{упр} = k \cdot \Delta x$

где $F_{упр}$ – сила упругости, $k$ – коэффициент жесткости пружины (постоянная для данной пружины), а $\Delta x$ – удлинение (или сжатие) пружины.

Когда к динамометру прикладывают измеряемую силу, его пружина растягивается. В состоянии равновесия приложенная сила $F$ уравновешивается силой упругости $F_{упр}$, возникающей в пружине ($F = F_{упр}$). Поскольку удлинение пружины $\Delta x$ прямо пропорционально приложенной силе, шкала динамометра проградуирована таким образом, чтобы по величине удлинения пружины можно было сразу определить значение измеряемой силы в ньютонах (Н).

Таким образом, измеряя, насколько растянулась пружина под действием силы, мы определяем величину этой силы.

Ответ: Принцип действия простейшего пружинного динамометра основан на законе Гука, согласно которому удлинение упругой пружины прямо пропорционально приложенной к ней силе.

4. Приведите примеры известных вам динамометров.

Существует множество видов динамометров, которые можно классифицировать по разным признакам.

По принципу действия:

• Механические:
  • Пружинные: Самый распространенный тип. К ним относятся учебные лабораторные динамометры, бытовые весы-безмены (кантеры), силомеры для измерения мышечной силы (например, кистевой динамометр).
  • Рычажные: Используют систему рычагов для измерения силы.
• Гидравлические: Измеряют силу по давлению жидкости, которое она создает в замкнутом объеме. Применяются для измерения больших усилий, например, в прессах.
• Электрические:
  • Тензометрические (тензодатчики): Принцип действия основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента (тензорезистора) при его деформации. Это самый точный и распространенный тип современных динамометров, используемый в электронных весах, испытательных машинах.
  • Пьезоэлектрические: Используют пьезоэлектрический эффект — возникновение электрического заряда на поверхности некоторых кристаллов при их сжатии или растяжении. Применяются для измерения быстро меняющихся сил.

По назначению и конструкции:

• Образцовые: Высокоточные приборы для поверки и калибровки других динамометров.
• Медицинские: Например, кистевой динамометр для измерения силы сжатия руки или становой динамометр для измерения силы мышц спины.
• Тяговые: Для измерения силы тяги транспортных средств, лебедок.

Ответ: Примеры динамометров: школьный пружинный динамометр, бытовой безмен (кантер), медицинский кистевой динамометр, электронные весы (в основе которых лежит тензометрический динамометр), тяговый динамометр для автомобилей.