Какую деформацию называют упругой?
Упругой называют такую деформацию, при которой тело полностью возвращается к своей исходной форме и размерам после прекращения действия силы.
1. Какую силу называют силой упругости?
Силой упругости называют силу, возникающую в теле при его деформации и стремящуюся вернуть тело в первоначальное состояние.
2. Приведите примеры упругих деформаций.
Примеры упругих деформаций легко увидеть вокруг себя. Это растяжение пружины, изгиб линейки, сжатие резинового мяча или распрямление ветки, которую оттянули рукой. Пока воздействие прекращается, предмет восстанавливает прежнюю форму.
3. Сформулируйте закон Гука.
Закон Гука утверждает, что сила упругости прямо пропорциональна величине деформации. Чем сильнее растяжение или сжатие, тем больше возникающая сила.
4. Что характеризует жёсткость? От чего она зависит?
Жёсткость показывает, насколько сильно тело сопротивляется деформации. Она зависит от материала, длины и толщины предмета, а также от его формы. Чем жёстче тело, тем больше силы нужно, чтобы его заметно изменить.
5. Что вы можете сказать о направлении силы упругости?
Сила упругости всегда направлена противоположно деформации. Если растягиваем пружину, сила упругости направлена к центру, если сжимаем — наружу. Она всегда стремится вернуть форму обратно.
6. Всегда ли выполняется закон Гука? Ответ поясните.
Закон Гука выполняется не всегда. Он действует только при небольших деформациях, когда материал не повреждается. Если растянуть пружину слишком сильно или слишком сильно сжать резину, они уже не возвращаются полностью к прежнему виду, и пропорциональность нарушается.
1. Укажите направление силы упругости, действующей на мяч в момент его 4 удара о пол. Сделайте рисунок.
Когда мяч ударяется о пол, сила упругости со стороны пола направлена вверх. В момент удара пол мгновенно деформируется вместе с мячом, и эта деформация рождает упругую силу, которая толкает мяч обратно вверх. Если бы мы сделали рисунок, он бы выглядел так мысленно мяч касается пола, стрелка вверх показывает силу упругости, а стрелка вниз — силу тяжести.
2. Проанализируйте формулу закона Гука и определите единицу жёсткости.
Если смотреть на формулу закона Гука, где сила связана с жёсткостью и удлинением, то из неё видно, что жёсткость измеряется в ньютонах на метр. Один ньютон в данном случае делится на один метр изменения длины, и это получается стандартная единица жёсткости.
3. Найдите жесткость пружины, которая под действием силы 5 Н удлинилась на 0,5 см.
Чтобы найти жёсткость пружины, которая под силой в пять ньютонов стала длиннее на половину сантиметра, нужно сначала перевести длину в метры. Полсантиметра — это 0,005 м. Теперь делим силу на удлинение и получаем тысячу ньютонов на метр. Это и есть жёсткость данной пружины.
4. На рисунке 68 представлен график зависимости длины резинового жгута от приложенной к нему силы. Определите жёсткость жгута.