Гук заңы бойынша сұрақтардың 9 мысалы
1. Күш (F) мен ұзындықтың артуы (x) арасындағы байланыстың графигі төмендегі суретте көрсетілген. Графикке негізделген серіппе тұрақтысы...
Талқылау
Формула Гук заңы :
k = F / x
Ақпарат :
F = күш (халықаралық өлшем бірлігі - Ньютон, қысқартылған N)
k = серіппе тұрақтысы (халықаралық бірлік - Ньютон/метр, қысқартылған Н/м)
x = ұзындықтың ұлғаюы (халықаралық өлшем бірлігі - метр, қысқартылған m)
Серіппелі тұрақты жоғарыдағы графикке сүйене отырып, мынаны айтуға болады:
k = 10 / 0,02 = 20 / 0,04
k = 500 Н/м
2. А-да серіппе тұрақтысын анықтауға арналған тәжірибе Алынған деректер төмендегі кестедегідей. Кестедегі деректерге негізделген серіппе тұрақтысы...
Талқылау
Серіппелі тұрақты кестедегі деректерге сүйене отырып, мынаны көрсетеді:
k = F / x
k = 5 / 0,01 = 10 / 0,02 = 15 / 0,03 = 20 / 0,04
k = 500 Н/м
3. А және В серіппелерінің бастапқы ұзындықтары сәйкесінше 60 см және 90 см және бірдей күшпен тартылады. А серіппе тұрақтысы 100 Н/м, ал В серіппе тұрақтысы 200 Н/м. А серіппесі мен В серіппесінің ұзындығының арту қатынасы...
Талқылау
Белгілі болғандай:
Серіппелі тұрақты A (kA) = 100 Н/м
Серіппелі тұрақты B (kB) = 200 Н/м
А (F) серіппесін тартатын күшA) = F
B (F) серіппесін тартатын күшB) = F
Сұрақ қойылды: серіппе А және серіппе В ұзындығының арту қатынасы (x)A : xB)
Жауап:
Серіппенің ұзындығын арттыру формуласы :
x = F / k
Серіппе ұзындығының артуы A:
xA =FA / кA = F / 100
B серіппесінің ұзындығының артуы:
xB =FB / кB = F / 200
А серіппесі мен В серіппесінің ұзындығының артуын салыстыру :
xA : xB
F/100: F/200
1 / 100 : 1 / 200
1 / 1 : 1 / 2
2: 1
Ескерту: серіппенің бастапқы ұзындығы есептеуге кірмейді. Гук заңының формуласындағы x - бастапқы ұзындық емес, ұзындықтың артуы.
4. Сымның бастапқы ұзындығы 20 см. Онымен тартылған кезде gaya 10 Ньютон, сымның ұзындығы 2 см-ге артады. Ұзындықтың ұлғаюы 6 см болуы үшін созылу күшінің шамасы...
Талқылау
Белгілі болғандай:
Созылу күші (F) = 10 Ньютон
Сым ұзындығының ұлғаюы (x) = 2 см = 0,02 метр
Сұрақ қойылды: сымның ұзындығы 6 см-ге немесе 0,06 метрге артқан кездегі созылу күшінің шамасы (F).
Жауап:
Сым тұрақтысы :
k = F / x
k = 10 / 0,02 = 500 Н/м
Сымның ұзындығы 0,06 метрге артқан кездегі созылу күшінің шамасы F :
F = kx
F = (500)(0,06) = 30 Ньютон
5. Төмендегі график жүктеменің өзгеруі (ΔF) мен ұзындықтың ұлғаюы (ΔX) арасындағы байланысты көрсетеді, серпімді тұрақтының ең кіші мәнін көрсететін график...
Талқылау
Гук заңының формуласы
k = F / Δx
Ақпарат :
Δx = ұзындықтың ұлғаюы, F = күш, k = серпімді тұрақты
Серпімділік тұрақтысы
kA = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
kB = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
kC = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
kE = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Дұрыс жауап - А.
6. Арасындағы байланыстың графигін қараңыз gaya (F) ұзындықтың келесі ұлғаюына (ΔX)! Қайсысының серпімділік тұрақтысы ең үлкен?
Талқылау
Серпімділік тұрақтысы
kA = F / Δx = 50 / 10 = 5
kB = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
kC = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
kE = F / Δx = 500 / 10 = 50
Дұрыс жауап - D.
7. 160 грамм күш әсер еткенде, серіппенің ұзындығы 4 см-ге артады. Көрсетілгендей үш ұқсас серіппе орналастырылғанда, серіппелердің ұзындығының жалпы артуы...
A. 2 см
B. 3 см
C. 6 см
D. 7 см
E. 10 см
Талқылау
Белгілі болғандай:
Ұзындықтың ұлғаюы (Δx) = 4 см = 0,04 метр
Массасы (м) = 160 грамм = 0,16 кг
Ауырлық күшіне байланысты үдеу (г) = 10 м/с2
Салмағы (w) = мг = (0,16)(10) = 1,6 Ньютон
Сұрақ қойылды: Серіппенің жалпы ұзындығының артуы ((Δx) суреттегідей реттелген болса
Жауап:
Алдымен, Гук заңының формуласын қолданып, серіппенің серпімділік тұрақтысын есептеңіз:
k = w / Δx = 1,6 / 0,04 = 40 Н/м
Үш серіппе ұқсас, сондықтан олардың тұрақтысы (k) бірдей, атап айтқанда 40 Н/м.
Алмастыру тұрақтысын есептеңіз:
2-ші серіппе (k)2) және серіппе 3 (k3) параллель орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
k23 = k2 + дейін3 = 40 + 40 = 80 Н/м
1-ші серіппе (k)1) және ауыстырылатын серіппе (k23) тізбектей орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
1/k = 1/k1 + 1/к23 = 1/40 + 1/80 = 2/80 + 1/80 = 3/80
k = 80/3
Гук заңының формуласын қолданып, серіппенің жалпы ұзындығының артуын есептеңіз:
Δx = w / k = 1,6 : 80/3 = (1,6)(3/80) = 4,8/80 = 0,06 метр = 6 см
Дұрыс жауап - C.
8. Үш бірдей серіппеСуретте көрсетілгендей орналастырыңыз. Егер серіппе тұрақтысы k болса1 = k2 = k3 = 300 Нм-1 онда серіппе орналасуының ұзындығы ... (g = 10 мс) артады.-2).
A. 0,1 м
B. 0,2 м
C. 0,4 м
D. 0,5 м
Шығыс 0,8 м
Талқылау
Белгілі болғандай:
Серіппелі тұрақты k1 = k2 = k3 = 300 Нм-1
Гравитацияға байланысты үдеу (г) = 10 мс-2
Жүктің массасы (м) = 2 кг
Жүктеме салмағы (w) = мг = (2)(10) = 20 Ньютон
Сұрақ қойылды: Серіппелі жинақтың ұзындығының ұлғаюы ((Δx)
Жауап:
Алмастыру тұрақтысын есептеңіз:
1-ші серіппе (k)1) және серіппе 2 (k2) параллель орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
k12 = k1 + дейін2 = 300 + 300 = 600 Н/м
3-ші серіппе (k)3) және ауыстырылатын серіппе (k12) тізбектей орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
1/k = 1/k3 + 1/к12 = 1/300 + 1/600 = 2/600 + 1/600 = 3/600
k = 600/3 = 200 N / м
Гук заңының формуласын қолданып, серіппенің жалпы ұзындығының артуын есептеңіз:
Δx = w / k = 20/200 = 2/20 = 1/10 = 0,1 метр
Дұрыс жауап - А.
9. Келесі суретте көрсетілгендей үш серіппе орналасқан. Егер серіппе тұрақтысы k = 50 Нм болса-1 және серіппелі жинаққа 400 грамм жүк ілінеді, содан кейін серіппелі жинақтың ұзындығының артуы...
A. 2 см
B. 4 см
C. 8 см
D. 16 см
E. 50 см
Талқылау
Белгілі болғандай:
Серіппе тұрақтысы 1 (k1) = k = 50 Нм-1
Серіппе тұрақтысы 2 (k2) = k = 50 Нм-1
Серіппе тұрақтысы 3 (k3) = 2k = 2 (50 Нм-1) = 100 Нм-1
Жүктің массасы (м) = 400 грамм = 0,4 кг
Ауырлық күшіне байланысты үдеу (г) = 10 м/с2
Жүктеме салмағы (w) = мг = (0,4)(10) = 4 Ньютон
Сұрақ қойылды: Серіппелі жинақтың ұзындығының ұлғаюы ((Δx)
Жауап:
Алмастыру тұрақтысын есептеңіз:
1-ші серіппе (k)1) және серіппе 2 (k2) параллель орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
k12 = k1 + дейін2 = 50 + 50 = 100 Н/м
3-ші серіппе (k)3) және ауыстырылатын серіппе (k12) тізбектей орналасқан. Балама серіппе тұрақтысы:
1/k = 1/k3 + 1/к12 = 1/100 + 1/100 = 2/100
k = 100/2 = 50 Н/м
Гук заңының формуласын қолданып, серіппелі жиынтықтың ұзындығының артуын есептеңіз:
Δx = w / k = 4 / 50 = = 0,08 метр = 8 см
Дұрыс жауап - C.
Сұрақ көзі:
Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары
