ФИЗИКА: Задачи на силу упругости. Задания, ответы, решения

Задачи на силу упругости с решениями

Формулы, используемые на уроке «ЗАДАЧИ на силу упругости с решениями»

Название величины

Обозначение

Единицы измерения

Формула

Сила упругости

Fупр

H

Fупр = –kx
Fупр = k•Δl

Коэффициент упругости (жесткость)

k

H/м,

кг/с2

k = ES/L

Модуль Юнга (модуль упругости)

E

Н/м2

E = σ/ε

Тренировочные задания для подготовки к контрольным, самостоятельным, проверочным и диагностическим работам.

 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Под действием груза в 200 Н пружина динамометра удлинилась на 0,5 см. Каково удлинение пружины под действием груза в 700 Н?

ОТВЕТ: 1,75 см.

 


Задача № 2. Под действием силы давления вагона 50 кН буферные пружины между вагонами сжимаются на 1 см. С какой силой давит вагон, если пружины сжались на 4 см?

ОТВЕТ: 200 кН.

 


Задача № 3. Резиновая лента удлинилась на 10 см под действием силы 10 Н. Какова ее жесткость?

ОТВЕТ: 100 Н/м.

 


Задача № 4. Пружина без нагрузки длиной 20 см имеет коэффициент жесткости 20 Н/м. Какой станет длина пружины под действием силы 2 Н?

ОТВЕТ: на 0,1 м.

 


Задача № 5. На сколько удлинится пружина под нагрузкой 12,5 Н, если под нагрузкой в 10 Н пружина удлинилась на 4 см?

ОТВЕТ: на 5 см.

ЗАДАЧИ на силу упругости с решениями

Задачи на силу упругости


Задача № 6. Какой груз нужно подвесить к пружине, жесткость которой 1000 Н/м, чтобы растянуть ее на 10 см?

ОТВЕТ: m ≈ 10 кг.

 


Задача № 7. Грузовик взял на буксир легковой автомобиль «Волга» массой m = 2 т и, двигаясь равноускоренно, за 50 с проехал путь 400 м. На сколько удлинился при этом трос, соединяющий автомобили, если его жесткость 2 • 106 Н/м? Трением пренебречь.

ОТВЕТ: на 0,32 мм.

 


Задача № 8. На рисунке приведен график зависимости удлинения резинового жгута от модуля приложенной к нему силы. Найти жесткость жгута.

ОТВЕТ: 10 Н/м.

 


Задача № 9. Две пружины равной длины, скрепленные одними концами, растягивают за свободные концы руками Пружина жесткостью 200 Н/м удлинилась на 4 см. Какова жесткость второй пружины, если ее удлинение равно 2 мм?

ОТВЕТ: 4000 Н/м.

 


Краткая теория к теме
«Задачи на силу упругости»

В физике упругость — это свойство твёрдых материалов возвращаться в свою первоначальную форму и размер после устранения сил, которые применялись при деформации. Виды упругих деформаций: растяжение, сжатие, кручение, изгиб, сдвиг, срез.

Силы упругости — силы, возникающие при деформации тела и направленные в сторону, противоположную деформации. При небольших деформациях растяжения или сжатия силу упругости можно определить по закону Гука: Fупр = –kx, где x — удлинение/сжатие тела (всегда положительное значение), k — коэффициент пропорциональности (коэффициент упругости), названный жесткостью тела Знак «минус» в законе означает, что сила упругости всегда направлена в сторону, противоположную деформации. Единицы измерения жесткости тела в СИ: 1 Н/м.

В некоторых учебниках и задачниках закон Гука выражают формулой Fупр = k • Δl. В этом случае: Δl — удлинение/сжатие тела (всегда отрицательное значение), k — коэффициент упругости (жесткость) тела.

Иногда, силу упругости, возникающую при деформации опоры, называют силой реакции опоры и обозначают буквой N. Силу упругости, возникающую при деформации нити или каната, называют силой натяжения нити (каната) и обозначают буквой Т.

закон Гука

Модуль Юнга (модуль упругости) — это физическая величина, которая характеризует свойства какого-либо материала сгибаться или растягиваться под воздействием силы; по сути именно от этого зависит жёсткость тела. Низкое значение модуля Юнга означает, что изучаемое твёрдое тело является эластичным. Высокое значение модуля Юнга означает, что изучаемое твёрдое тело является неэластичным или жёстким.

 


Конспект урока по физике «ЗАДАЧИ на силу упругости». Тренировочные задания для подготовки к контрольным, самостоятельным, проверочным и диагностическим работам. Выберите дальнейшее действие:

1 Комментарий

  1. Аноним:

    Ошибка в задаче №9.
    k1/ΔL1=k2/ΔL2
    Тогда k2=(k1 x ΔL2) / ΔL1

    ΔL1 = 0,04м
    ΔL2=0,002м
    k1=200Н/м

    k2=(200Н/м x 0,002м) / 0,04м = 10Н/м
    А у вас в ответе 4000Н/м — ошибка!

Добавить комментарий

На сайте используется ручная модерация. Срок проверки комментариев: от 1 часа до 3 дней