Номер 2, страница 70 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

2. Каков принцип действия динамометра?

Принцип действия динамометра основан на измерении деформации упругого элемента, возникающей под действием приложенной силы. Для большинства механических динамометров, которые наиболее часто встречаются в быту и на уроках физики, этим принципом является закон Гука.

Закон Гука гласит, что сила упругости, возникающая в теле при его деформации (растяжении или сжатии), прямо пропорциональна величине этой деформации. Математически это выражается формулой: $F_{упр} = -k \cdot \Delta x$. В этой формуле:

• $F_{упр}$ – сила упругости, которая стремится вернуть тело в исходное состояние.
• $k$ – коэффициент жесткости, который является характеристикой самого упругого элемента (например, пружины) и показывает, какую силу нужно приложить, чтобы растянуть или сжать его на единицу длины.
• $\Delta x$ – абсолютное удлинение (или сжатие) тела, то есть изменение его длины по сравнению с состоянием покоя.
• Знак «минус» указывает на то, что сила упругости направлена в сторону, противоположную направлению деформации.

Когда мы измеряем силу с помощью динамометра (например, подвешивая груз), мы растягиваем его пружину. Пружина растягивается до тех пор, пока сила упругости, возникшая в ней, не уравновесит приложенную силу (вес груза). В этом состоянии равновесия модуль приложенной силы $F$ равен модулю силы упругости: $F = |F_{упр}| = k \cdot |\Delta x|$.

Поскольку удлинение пружины $|\Delta x|$ прямо пропорционально приложенной силе $F$, это позволяет создать шкалу, проградуированную в единицах силы — ньютонах (Н). Указатель, соединенный с пружиной, перемещается вдоль этой шкалы и показывает значение измеряемой силы.

Таким образом, измеряя величину растяжения пружины, мы фактически определяем величину действующей на нее силы.

Ответ: Принцип действия динамометра основан на законе Гука, согласно которому величина упругой деформации (например, растяжение пружины) прямо пропорциональна величине приложенной к ней силы. Измеряя деформацию, можно определить измеряемую силу.