Вариант 4

1. На рисунке изображены два положения брусков, соединённых пружиной. Массы брусков 0,5 кг и 1 кг. Длина пружины в первом положении брусков равна 7 см, а во втором положении — 5 см.
1. Определите значения силы упругости пружины в каждом случае.
2. Чему равна длина недеформированной пружины?
3. Чему равна жёсткость пружины?
2. Под действием силы, равной 10 Н, первая пружина удлиняется на 2 см, а вторая пружина — на 4 см.
1. Определите жёсткость каждой пружины.
2. Чему равна жёсткость системы этих двух параллельно соединённых пружин?
3. Чему равна жёсткость системы этих двух последовательно соединённых пружин?

Физика 9 класс Сила упругости и жёсткость пружины длина недеформированной пружины параллельное соединение пружин последовательное соединение пружин Новый

Для решения данной задачи мы будем использовать закон Гука, который гласит, что сила упругости (F) пружины пропорциональна её удлинению (x) и определяется формулой:

F = k * x

где k — жёсткость пружины, а x — изменение длины пружины относительно её недеформированной длины.

Давайте рассмотрим каждый пункт задачи по порядку:

1. Определите значения силы упругости пружины в каждом случае:
• Первое положение: длина пружины 7 см. Предположим, что недеформированная длина пружины равна L см. Тогда, если пружина сжата, x1 = L - 7 см.
• Второе положение: длина пружины 5 см. Тогда x2 = L - 5 см.
• Сила упругости в первом положении: F1 = k * (L - 7).
• Сила упругости во втором положении: F2 = k * (L - 5).
2. Чему равна длина недеформированной пружины?
• Для определения длины недеформированной пружины, необходимо знать значения сил упругости в каждом положении и жёсткость пружины. Без этих данных мы не можем точно определить L.
3. Чему равна жёсткость пружины?
• Жёсткость пружины определяется как отношение силы к удлинению. Если мы знаем силу и удлинение, жёсткость можно найти по формуле:
• k = F / x
• Для первой пружины: k1 = F1 / (L - 7); для второй пружины: k2 = F2 / (L - 5).
4. Определите жёсткость каждой пружины под действием силы 10 Н:
• Первая пружина удлиняется на 2 см: k1 = 10 Н / 0.02 м = 500 Н/м.
• Вторая пружина удлиняется на 4 см: k2 = 10 Н / 0.04 м = 250 Н/м.
5. Чему равна жёсткость системы этих двух параллельно соединённых пружин?
• Для параллельного соединения жёсткость системы (kпараллельная) определяется как сумма жёсткостей:
• kпараллельная = k1 + k2 = 500 Н/м + 250 Н/м = 750 Н/м.
6. Чему равна жёсткость системы этих двух последовательно соединённых пружин?
• Для последовательного соединения жёсткость системы (kпоследовательная) определяется по формуле:
• 1/kпоследовательная = 1/k1 + 1/k2
• Подставляя значения: 1/kпоследовательная = 1/500 + 1/250 = 0.002 + 0.004 = 0.006.
• Следовательно, kпоследовательная = 1 / 0.006 = 166.67 Н/м.

Таким образом, мы получили все необходимые значения для данной задачи.