Поясните слова!, страница 104 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Поясните слова!

Коэффициент жесткости.

Коэффициент жесткости.

Коэффициент жесткости, также известный как коэффициент упругости или просто жесткость, — это физическая величина, которая характеризует способность тела или системы сопротивляться деформации (растяжению, сжатию, изгибу и т.д.) под действием внешней силы. Он показывает, какую силу необходимо приложить к телу, чтобы изменить его размер на единицу длины.

Обычно коэффициент жесткости обозначается буквой $\text{k}$. Его находят из закона Гука, который для упругих деформаций устанавливает линейную зависимость между силой упругости $F_{упр}$, возникающей в теле, и его удлинением (или сжатием) $\text{x}$:

$F_{упр} = -kx$

Здесь знак «минус» указывает на то, что сила упругости всегда направлена в сторону, противоположную смещению, то есть стремится вернуть тело в исходное, равновесное положение.

Из этой формулы можно выразить сам коэффициент жесткости, рассматривая модули величин:

$k = \frac{|F_{упр}|}{|x|} = \frac{F}{\Delta l}$

где $\text{F}$ — это модуль приложенной внешней силы, а $\Delta l$ (или $\text{x}$) — абсолютное изменение длины тела (удлинение).

С физической точки зрения, высокий коэффициент жесткости ($\text{k}$) означает, что тело является очень жестким. Для его деформации требуется приложить значительную силу (например, стальная балка). Напротив, низкий коэффициент жесткости означает, что тело является мягким или гибким, и даже небольшая сила вызывает заметную деформацию (например, резиновый жгут или мягкая пружина).

В Международной системе единиц (СИ) коэффициент жесткости измеряется в ньютонах на метр (Н/м).

Коэффициент жесткости не является свойством самого материала (в отличие от модуля Юнга), а является характеристикой конкретного тела. Он зависит от двух основных факторов: 1) материала, из которого изготовлено тело (его упругих свойств), и 2) геометрических размеров и формы тела (например, для пружины жесткость зависит от диаметра проволоки, диаметра витков и их количества; для стержня — от его длины и площади поперечного сечения).

Таким образом, коэффициент жесткости является ключевым параметром для описания упругих свойств конкретных объектов и широко используется в инженерии, физике и материаловедении.

Ответ: Коэффициент жесткости ($\text{k}$) — это физическая величина, равная отношению силы, упруго деформирующей тело, к величине этой деформации ($k=F/\Delta l$). Он характеризует способность тела сопротивляться изменению своей формы и размеров под действием силы, измеряется в Н/м и зависит от материала и геометрии тела.