Фізика і астрономія

С.У. Гончаренко, Фізика,10 клас. Рівень стандарту.

Тема: Задачі на повторення.

Деформація твердих тіл. Закон Гука.

Домашнє завдання. §27. с. 85-88.   Вправа 9, №1; 2; 3.  с. 88.

1.https://vseosvita.ua/library/deformacia-tila-sila-pruznosti-zakon-guka-46481.html

2. https://www.youtube.com/watch?v=Y_Q_IuF7G_s  

 Сила пружностi. Закон Гука

3. https://www.youtube.com/watch?v=WKwiZqjFMlU. Закон Гука. Задачi.

2.3. Задачі на застосування закону Гука (див. п. 2.4.3, с. 29, 30)

2.3.1. Дріт жорсткістю k розрізали на дві рівні частини, які потім з’єднали паралельно. Визначте жорсткість отриманої системи дротів.

А Б В Г
0,25k 0,5k 2k 4k

Розв’язання

Скориставшись законом Гука, знайдемо вираз для визначення сили пружності, що виникає у дроті

внаслідок деформації:  = Е, де  =  , а  =  .

Отже, маємо:

 = E ; Fпружн =  |x|.

З іншого боку: Fпpyжн = k|x|.

Таким чином, k|x| =   |х|  k =  .

Слід пам’ятати дві формули для запису закону Гука:

1)   = Е, де  — механічна напруга ( =  , S площа поперечного перерізу дроту);

 — відносне видовження ( =  , l0 —довжина дроту (пружини) у недеформованому стані);

Е — модуль Юнга, що характеризує матеріал, з якого виготовлено дріт.

1) Fпружн = k|x|,

де k — жорсткість дроту (пружини), х його видовження.

Ads by optAd360

За умовою задачі маємо:

1) дріт розрізали на дві рівні частини, отже, довжина дроту зменшилася у 2 рази: l01 =  ;

2) отримані частини з’єднали паралельно, отже, площа поперечного перерізу дроту збільшилася у 2 рази: S1 = 2S;

3) матеріал, із якого виготовлено дріт, не змінився: Е1 = Е. Таким чином, жорсткість k1 отриманої системи дротів дорівнює:

k1 =   =   =   = 4k.

Відповідь: Г.