Номер 75, страница 229 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Взаимодействие тел. Задачи для повторения - номер 75, страница 229.

Условие.

75. Всегда ли выполняется закон Гука? Когда этот закон не выполняется?

Решение.

Решение 2.

Всегда ли выполняется закон Гука?

Закон Гука, который устанавливает прямую пропорциональность между силой упругости, возникающей в теле при его деформации, и величиной этой деформации, выполняется не всегда. Этот закон является эмпирическим и справедлив только для упругих деформаций, причём только в тех случаях, когда эти деформации малы.

Формула закона Гука $F_{упр} = -kx$, где $F_{упр}$ – сила упругости, $k$ – жёсткость тела, а $x$ – его удлинение (или сжатие), описывает идеализированную модель. В реальности такая линейная зависимость наблюдается только до определённого предела, называемого пределом пропорциональности.

Ответ: Нет, закон Гука выполняется не всегда, а только для малых упругих деформаций.

Когда этот закон не выполняется?

Закон Гука перестаёт выполняться, когда деформация тела превышает предел пропорциональности. В этом случае зависимость между силой и деформацией становится нелинейной. Также закон Гука нарушается, когда деформация превышает предел упругости. Если нагрузка на тело превысит этот предел, то после её снятия тело не вернется в своё первоначальное состояние, и в нём останутся остаточные (пластические) деформации. Закон Гука описывает только упругие деформации, при которых тело полностью восстанавливает свою форму. При дальнейшем увеличении нагрузки наступает предел прочности, за которым происходит разрушение тела. В этой области закон Гука, очевидно, также не работает.

Таким образом, закон Гука не выполняется при больших деформациях, при переходе от упругой деформации к пластической и при разрушении тела.

Ответ: Закон Гука не выполняется, когда деформация превышает предел пропорциональности, то есть при больших деформациях, которые становятся пластическими (неупругими) и могут привести к разрушению тела.