1) Изобразите на графике силу, возникающую в пружине, когда к ее концу подвешен груз массой 10 Н. Масштаб
2) Если после подвешивания шарика к концу пружины ее длина стала равной 10 см (начальная длина пружины была 5 см), определите жесткость пружины, если известно, что сила, действующая на шарик, равна 5 Н. Используйте таблицу, если необходимо.
Описание:
1) Чтобы изобразить график силы, возникающей в пружине при подвешивании груза массой 10 Н, используется масштаб 1 см — 2 Н. Это означает, что каждый сантиметр на графике будет соответствовать 2 Н. Нам необходимо найти силу, возникающую в пружине в зависимости от его деформации.
2) В случае изменения длины пружины с 5 см до 10 см и с силой, действующей на шарик, равной 5 Н, мы можем использовать таблицу напряжения и деформации, чтобы определить жесткость пружины. Деформация равна изменению длины пружины, то есть 10 см — 5 см = 5 см. Сила действует на шарик равная 5 Н.
Пример:
1) Для задачи №1, график будет иметь ось x, представляющую деформацию пружины, и ось y, представляющую силу, возникающую в пружине. Начните на оси x с 0 см и установите точку на оси y, соответствующую 0 Н. Затем, на оси x отложите 5 см (деформация пружины) и на оси y отложите 10 Н (сила, возникающая в пружине). Проведите прямую линию через эти две точки.
2) Для задачи №2, по таблице напряжения и деформации найдите значение жесткости пружины. Делайте это, разделив силу, действующую на шарик (5 Н) на деформацию пружины (5 см). Получите жесткость пружины равную 1 Н/см.
Совет:
1) Для лучшего понимания, можно использовать реальную пружину и грузы разных масс, чтобы увидеть изменение силы и деформации.
Упражнение:
1) В равновесии масса груза, подвешенного к пружине, составляет 7 Н. При этом пружина растягивается на 4 см. Используя масштаб 1 см — 3 Н, постройте график зависимости силы, возникающей в пружине от деформации. Какова жесткость этой пружины?
2) Если пружина растягивается на 10 см при силе 15 Н, какова же ее жесткость?