Номер 4, страница 81 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 17. Сила упругости. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 4, страница 81.

4. При каких условиях выполняется закон Гука?

Запишите формулу, выражающую этот закон.

Закон Гука устанавливает линейную зависимость между силой упругости, возникающей в теле при деформации, и величиной этой деформации. Формула, выражающая этот закон, имеет следующий вид:

$F_{упр} = -kx$

В данной формуле:

• $F_{упр}$ — это сила упругости, которая противодействует деформации и стремится вернуть тело в его первоначальное состояние. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в ньютонах (Н).
• $k$ — это коэффициент жесткости (также называемый жесткостью пружины). Он является мерой сопротивления тела упругой деформации и зависит от материала, формы и размеров тела. В СИ измеряется в ньютонах на метр (Н/м).
• $x$ — это абсолютное смещение или деформация (удлинение или сжатие) тела от его положения равновесия. В СИ измеряется в метрах (м).

Знак «минус» в формуле является принципиально важным, так как он указывает на то, что вектор силы упругости всегда направлен в сторону, противоположную вектору смещения $x$.

Ответ: $F_{упр} = -kx$.

4. При каких условиях выполняется закон Гука?

Закон Гука не является универсальным и выполняется только при определенных условиях, связанных с характером и величиной деформации:

1. Упругая деформация. Закон применим только в том случае, если деформация является упругой. Это означает, что после снятия внешней нагрузки тело полностью восстанавливает свои первоначальные форму и размеры. Если нагрузка превышает предел упругости, в теле возникают необратимые (пластические) деформации, и закон Гука перестает действовать.
2. Малая деформация. Закон Гука строго выполняется только для малых деформаций. Существует так называемый предел пропорциональности — максимальное напряжение, до которого деформация прямо пропорциональна приложенной силе. При превышении этого предела линейная зависимость нарушается, даже если деформация все еще остается упругой.

Таким образом, для выполнения закона Гука деформация тела не должна превышать его предел пропорциональности.

Ответ: Закон Гука выполняется при малых упругих деформациях, не превышающих предел пропорциональности материала.

5. Деформация какого тела вы-

Отвечая на вопрос, который, вероятно, подразумевает «...вызывает появление силы упругости?», можно сказать следующее. Сила упругости возникает при деформации любого тела, обладающего упругими свойствами (то есть способностью восстанавливать свою форму и объем). Деформация — это изменение взаимного расположения частиц тела под действием внешних сил. Это изменение приводит к возникновению внутренних электромагнитных сил между атомами и молекулами, которые стремятся вернуть частицы в их исходное положение равновесия. Макроскопическим проявлением этих внутренних сил и является сила упругости.

Сила упругости возникает в деформированных твердых телах (например, растянутая пружина или согнутая балка), жидкостях (при изменении объема) и газах (при сжатии или расширении).

Ответ: Сила упругости возникает при деформации любого тела, обладающего упругостью (твердого, жидкого или газообразного).