Прыклад закона Гука

9 прыкладаў пытанняў па законе Гука

1. Графік залежнасці паміж сілай (F) і павелічэннем даўжыні (x) паказаны на малюнку ніжэй. Каэфіцыент пругкасці, разлічаны на аснове графіка, складае…
Абмеркаванне
Формула Закон Гука :
k = F / x
інфармацыя:
F = сіла (міжнародная адзінка вымярэння — Ньютан, скарочана Н)
k = каэфіцыент пругкасці (міжнародная адзінка вымярэння — ньютан/метр, скарочана Н/м)
x = павелічэнне даўжыні (міжнародная адзінка вымярэння — метры, скарочана м)
 
Пастаянная спружына зыходзячы з графіка вышэй, гэта:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 Н/м

2. У эксперыменце па вызначэнні каэфіцыента пругкасці былі атрыманы дадзеныя, паказаныя ў табліцы ніжэй. Каэфіцыент пругкасці, атрыманы на аснове дадзеных з табліцы, складае…

Абмеркаванне
Пастаянная спружына зыходзячы з дадзеных у табліцы, атрымліваецца:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 Н/м

3. Спружыны A і B адпаведна маюць пачатковую даўжыню 60 см і 90 см і цягнуцца з аднолькавай сілай. Каэфіцыент трываласці спружыны A складае 100 Н/м, а каэфіцыент трываласці спружыны B — 200 Н/м. Суадносіны павелічэння даўжыні спружыны A і спружыны B роўна...
Абмеркаванне
Вядома, што:
Каэфіцыент пругкасці A (k_A) = 100 Н/м
Каэфіцыент пругкасці B (k_B) = 200 Н/м
Сіла, якая цягне спружыну А (F_A) = F
Сіла, якая цягне спружыну B (F_B) = F
Запытана: суадносіны павелічэння даўжыні спружыны А і спружыны В (x_A :x_B)
Адказ:
Формула для павелічэння даўжыні спружыны :
x = F / k
Павелічэнне даўжыні спружыны А:
x_A = Ф_A / тыс._A = Ф / 100
Павелічэнне даўжыні спружыны B:
x_B = Ф_B / тыс._B = Ф / 200
Параўнанне павелічэння даўжыні спружыны А і спружыны В :
x_A :x_B
F/100 : F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Заўвага: пачатковая даўжыня спружыны не ўлічваецца ў разліку. x у формуле закона Гука — гэта павелічэнне даўжыні, а не пачатковая даўжыня.

4. Пачатковая даўжыня дроту складае 20 см. Калі яго расцягнуць з дапамогай стылі Пры 10 ньютанах даўжыня дроту павялічваецца на 2 см. Каб павелічэнне даўжыні склала 6 см, велічыня сілы расцяжэння роўная...
Абмеркаванне
Вядома, што:
Сіла расцяжэння (F) = 10 Ньютанаў
Павелічэнне даўжыні дроту (x) = 2 см = 0,02 метра
Запытана: велічыня сілы расцяжэння (F), калі даўжыня дроту павялічыцца на 6 см або 0,06 метра.
Адказ:
Пастаянная дроту :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 Н/м
Велічыня сілы расцяжэння F, калі даўжыня дроту павялічыцца на 0,06 метра :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 ньютанаў

5. Графік ніжэй паказвае залежнасць паміж змяненнем нагрузкі (ΔF) і павелічэннем даўжыні (ΔX), прычым графік паказвае найменшае значэнне пругкай пастаяннай...
Абмеркаванне

Формула закона Гука
k = F / Δx
інфармацыя:
Δx = павелічэнне даўжыні, F = сіла, k = пастаянная пругкасці
Пастаянная пругкасць
k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1
k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Правільны адказ — А.

6. Паглядзіце на графік залежнасці паміж стылі (F) да наступнага павелічэння даўжыні (ΔX)! Які з іх мае найбольшую пругкую пастаянную?
Абмеркаванне
Пастаянная пругкасць
k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5
k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50
Правільны адказ — Д.

7. Спружына, калі ёй надаць 160 грамаў, павялічваецца ў даўжыню на 4 см. Калі тры аднолькавыя спружыны размясціць, як паказана на малюнку, агульнае павелічэнне даўжыні спружын складзе...

А. 2 см

B. 3 см

Каля 6 см

Г. 7 см

Э. 10 см

Абмеркаванне

Вядома, што:

Павелічэнне даўжыні ( Δx) = 4 см = 0,04 метра

Маса (m) = 160 грамаў = 0,16 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Вага (w) = мг = ( 0,16)(10) = 1,6 Ньютана

Пытанне: Павелічэнне агульнай даўжыні спружыны ( Δx), калі яе размясціць, як паказана на малюнку

Адказ:

Спачатку вылічыце каэфіцыент пругкасці спружыны, выкарыстоўваючы формулу закона Гука:

k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 Н/м

Тры спружыны падобныя, таму яны маюць аднолькавую пастаянную (k), а менавіта 40 Н/м.

Разлічыце канстанту замяшчэння:

Спружына 2 (k2 ₎ і спружына 3 (k3 ₎ размешчаны паралельна. Эквівалентная каэфіцыент трываласці спружыны складае:

k ₂₃ = k ₂ + k ₃ = 40 + 40 = 80 Н/м

Спружына 1 (k1 ₎ і запасная спружына (k23 ₎ размешчаны паслядоўна. Каэфіцыент нацяжэння запасной спружыны складае:

1/k = 1/k ₁ + 1/k ₂₃ = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80

k = 80/3

Разлічыце павелічэнне агульнай даўжыні спружыны, выкарыстоўваючы формулу закона Гука:

Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 метра = 6 см

Правільны адказ — С.

8. Тры аднолькавыя спружыны размешчаны , як паказана на малюнку. Калі каэфіцыент нацяжэння k1 ₌ k2 ₌ k3 ₌ 300 Нм⁻¹ ^, ​​то даўжыня спружыны павялічыцца на... (g = 10 мс⁻² ⁾.

А. 0,1 м

Б. 0,2 м

Каля 0,4 м

Г. 0,5 м

Усход 0,8 м

Абмеркаванне

Вядома, што:

Каэфіцыент нацяжэння спружыны k1 ₌ k2 ₌ k3 ₌ 300 Нм ^-1

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 мс ^-2

Маса грузу (м) = 2 кг

Вага грузу (w) = mg = (2)(10) = 20 Ньютанаў

Пытанне: Павелічэнне даўжыні спружыннага вузла ( Δx)

Адказ:

Разлічыце канстанту замяшчэння:

Спружына 1 (k1 ₎ і спружына 2 (k2 ₎ размешчаны паралельна. Эквівалентная каэфіцыент трываласці спружыны складае:

k ₁₂ = k ₁ + k ₂ = 300 + 300 = 600 Н/м

Спружына 3 (k3 ₎ і запасная спружына (k12 ₎ размешчаны паслядоўна. Каэфіцыент нацяжэння запасной спружыны складае:

1/k = 1/k ₃ + 1/k ₁₂ = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600

k = 600/3 = 200 Н/м

Разлічыце павелічэнне агульнай даўжыні спружыны, выкарыстоўваючы формулу закона Гука:

Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 метра

Правільны адказ — А.

9. Тры спружыны размешчаны, як паказана на наступным малюнку. Калі каэфіцыент нацяжэння спружыны k = 50 Нм ^-1 і на спружыну падвешаны груз масай 400 грамаў, то павелічэнне даўжыні спружыны складзе...

А. 2 см

B. 4 см

Каля 8 см

Г. 16 см

Э. 50 см

Абмеркаванне

Вядома, што:

Каэфіцыент нацяжэння спружыны 1 (k² ₎ = k = 50 ^Нм⁻¹

Каэфіцыент нацяжэння спружыны 2 (k² ₎ = k = 50 ^Нм⁻¹

Каэфіцыент трываласці спружыны 3 (k³ ₎ = 2k = 2 (50 Нм⁻¹ ⁾ = 100 ^Нм⁻¹

Маса грузу (м) = 400 грамаў = 0,4 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Вага грузу (w) = mg = (0,4)(10) = 4 Ньютанаў

Пытанне: Павелічэнне даўжыні спружыннага вузла ( Δx)

Адказ:

Разлічыце канстанту замяшчэння:

Спружына 1 (k1 ₎ і спружына 2 (k2 ₎ размешчаны паралельна. Эквівалентная каэфіцыент трываласці спружыны складае:

k ₁₂ = k ₁ + k ₂ = 50 + 50 = 100 Н/м

Спружына 3 (k3 ₎ і запасная спружына (k12 ₎ размешчаны паслядоўна. Каэфіцыент нацяжэння запасной спружыны складае:

1/k = 1/k ₃ + 1/k ₁₂ = 1/100 + 1/100 = 2/100

k = 100/2 = 50 Н/м

Разлічыце павелічэнне даўжыні спружыннага вузла, выкарыстоўваючы формулу закона Гука:

Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 метра = 8 см

Правільны адказ — С.

Крыніца пытання:

Пытанні па фізіцы для нацыянальных экзаменаў у старшай школе/прафесійна-тэхнічнай школе