Закон Гука для силы упругости: Fупр = kx, где Fупр — модуль силы упругости, х — удлинение пружины.
Прибор для измерения силы называют динамометром.
Равнодействующей двух или нескольких сил называют силу, которая производит на тело такое же действие, как одновременное действие этих сил.
Правила сложения сил, направленных вдоль одной прямой:
если силы направлены одинаково, их равнодействующая направлена так же, а ее модуль равен сумме модулей сил-слагаемых;
если не равные по модулю силы направлены противоположно, их равнодействующая направлена так же, как большая из этих сил, а модуль равнодействующей равен разности модулей сил-слагаемых;
если две равные по модулю силы направлены противоположно, их равнодействующая равна нулю.
Вопросы и задания
Первый уровень
Какова причина возникновения силы упругости?
Какой формулой выражается закон Гука?
Запишите формулу, с помощью которой можно найти жесткость пружины, если известны удлинение пружины и сила упругости, возникающая при этом удлинении.
Под действием одинаковой силы удлинение первой пружины в 3 раза больше, чем удлинение второй. У какой пружины больше жесткость и во сколько раз больше?
Под действием силы 1 Н пружина удлинилась на 1 мм. Чему равна жесткость пружины?
Чему равна равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой, если: а) эти силы направлены одинаково; б) если эти силы направлены противоположно? Приведите по одному примеру для каждого из этих случаев.
Второй уровень
Сила 10 Н растягивает пружину на 2 см. Какая сила растянет эту пружину на 7 см?
К динамометру подвесили другой динамометр, а к нему — груз массой 100 г. Каковы показания динамометров, если масса динамометра 50 г?
Сила 20 Н растягивает пружину динамометра на 5 см. Какова цена деления шкалы динамометра, если расстояние между соседними штрихами шкалы равно 2,5 мм?
На тело действуют три силы, направленные вдоль одной прямой. Модули этих сил равны 1 Н, 2 Н и 3 Н. Каким может быть модуль равнодействующей этих сил?
Три муравья (А, Б и В) тянут кусочек коры. А и Б тянут вправо, а В — влево, причем муравей А прикладывает силу 0,001 Н, муравей Б — силу 0,002 Н, а муравей В — силу 0,003 Н. Нарисуйте схему этого «опыта». Чему равна равнодействующая сил, прикладываемых муравьями А и Б? А и В? всеми тремя муравьями?
Составьте задачу, в которой надо найти равнодействующую трех сил, направленных вдоль одной прямой, ответ у которой был бы: «10 Н».
Домашняя лаборатория
Изготовьте самодельный динамометр. Для градуировки шкалы динамометра воспользуйтесь тем, что литровый пакет молока или сока, подвешенный к пружине, растягивает ее с силой, равной примерно ЮН.
Измерьте с помощью сделанного вами динамометра вес этого учебника.