На рисунке представлен школьный лабораторный динамометр закон гука для пружины динамометра имеет вид

Обновлено: 05.07.2024

На рисунке представлен школьный лабораторный динамометр. Закон Гука для пружины динамометра имеет вид: F = 40х (все единицы даны в СИ). Чему равна сила упругости пружины динамометра при деформации 20 см?

Есения Натынчик
Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
2019-11-10 19:10:33
2
1

Коэффициент упругости пружины динамометра k = 40 H/м, при деформации пружины на х = 0,2 м, теоретическое значение силы упругости в согласовании с законом Гука обязано составлять F = 8 H, но пределы измерений данного устройства не дают способности эти показания получить. А далее начинается философия, сломается ограничитель под деяньем экспериментатора либо нет

Задание 3 № 5146

К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила (см. рисунок). Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Жёсткость первой пружины Н/м. Жёсткость второй пружины Н/м. Удлинение второй пружины равно 2 см. Чему равен модуль силы F? (Ответ дайте в ньютонах.)

По третьему закону Ньютона сила упругости, которая возникает во второй пружине, равна по величине силе с которой эту пружину растягивают.

Таким образом, модуль силы равен

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 2., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 5.

А почему не рассматривается первая пружина, а только вторая?

Потому что задача составлена так, что достаточно рассмотреть только вторую пружину.

Задание 3 № 5286

К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила (см. рисунок). Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Жёсткость первой пружины Жёсткость второй пружины Каково удлинение второй пружины? (Ответ дайте в сантиметрах.)

По третьему закону Ньютона сила упругости, которая возникает во второй пружине, равна силе F, с которой эту пружину растягивают. Таким образом, удлинение второй пружины равно

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 6., Демонстрационная версия ЕГЭ — 2022 по физике.

Задание 8 № 9082

На лёгкую пружину жёсткостью 100 Н/м и длиной 10 см, прикреплённую вертикально к неподвижному штативу, аккуратно подвесили груз массой 2 кг и дождались, пока груз придёт в состояние покоя. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) модуль силы упругости, возникающей в пружине

Б) потенциальная энергия упругой деформации пружины

Пружина находится в состоянии покоя, значит, модуль силы упругости, возникшей в пружине, равен силе тяжести, действующей на груз, то есть (А — 4)

Можно вычислить величину, на которую растянется пружина: Тогда потенциальная энергия упругой деформации (Б — 2)

Задания Д23 № 3254

На графике представлены результаты измерения длины пружины l при различных значениях массы m подвешенных к пружине грузов. Погрешность измерения массы длины Чему примерно равен коэффициент упругости пружины? (Ответ дайте в ньютонах на метр с точностью до 10 Н/м.)

Согласно второму закону Ньютона, для груза на пружине имеем где — длина нерастянутой пружины. Таким образом, между массой груза и длиной пружины линейная зависимость. Аппроксимируем результаты измерений с учетом погрешностей линейной зависимостью. По наклону получившейся кривой определим коэффициент жесткости пружины. Для этого заметим, что в силу линейности: удлинению пружины на соответствует изменение силы Следовательно, приблизительное значение жесткости пружины составляет

скажите,пожалуйста.. а почему за длину не растянутой пружины принимаем 20 см,ведь по получившейся линии она равна 10 см?

В данном решении вообще не отыскивается начальная длина. Из графика определяется изменение длины и соответствующее ей добавка к массе груза.

Задание 3 № 327

На рисунке изображен лабораторный динамометр.

Шкала проградуирована в ньютонах. Каким будет растяжение пружины динамометра, если к ней подвесить груз массой 200 г? (Ответ дайте в сантиметрах.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2 .

Груз массой 200 г будет растягивать пружину динамометра с силой

Из рисунка видно, что на шкале динамометра деление, отвечающее силе в 2 Н, отстоит от нуля на расстояние 5 см. Таким образом, груз растянет пружину на 5 см.

Задания Д23 № 3253

Согласно второму закону Ньютона, для груза на пружине имеем где — длина нерастянутой пружины. Таким образом, между массой груза и длиной пружины линейная зависимость. Аппроксимируем результаты измерений с учетом погрешностей линейной зависимостью. По наклону получившейся кривой определим коэффициент жесткости пружины. Для этого заметим, что в силу линейности: удлинению пружины на соответствует изменение силы Следовательно, приблизительное значение жёсткости пружины составляет

Задание 30 № 25711

К одному концу лёгкой пружины жёсткостью k = 100 Н/м прикреплён груз массой m = 1 кг, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно d = 15 см. Найдите коэффициент трения груза по плоскости.

Какие законы Вы используете для описания движения бруска? Обоснуйте их применение.

Обоснование. Движение бруска поступательное. Следовательно, его можно считать материальной точкой. При движении бруска по горизонтальной поверхности на него действуют силы тяжести, упругости, трения и реакции опоры. Систему отсчета, связанную с неподвижной плоскостью, можем считать инерциальной. Поэтому применим второй закон Ньютона.

Перейдем к решению.

1. Начальная энергия системы равна потенциальной энергии растянутой пружины: После того, как пружину отпустили, она остановится в положении, при котором она сжата на величину Тогда конечная энергия системы равна потенциальной энергии сжатой пружины:

Приращение полной энергии системы равно работе силы трения

где N — модуль силы реакции опоры.

2. В момент, когда груз остановился, по второму закону Ньютона равнодействующая всех сил стала равна нулю. Пружина сжата, поэтому сила упругости пружины направлена вправо. Её уравновешивает сила трения покоя, которая направлена против возможного движения, причём эта сила максимальна, т. к. по условию начальное положение пружины соответствует максимальному растяжению пружины, при котором груз движется таким образом.

Запишем закон Ньютона для вертикальной и горизонтальной оси:

3. Подставим полученное выражение для x в равенство из пункта 1:

После подстановки получим

Задание 3 № 5181

К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной 12 Н (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Система покоится. Удлинение первой пружины равно 2 см. Вторая пружина растянута на 3 см. Чему равна жёсткость первой пружины? (Ответ дайте в ньютонах на метр.)

По третьему закону Ньютона сила упругости, которая возникает во второй пружине равна по величине силе с которой эту пружину растягивают:

Поскольку трения между кубиком и опорой нет, а кубик покоится (его ускорение равно нулю), второй закон Ньютона для кубика в проекции на горизонтальную ось приобретает вид:

Сила F приложена ко второй пружине и непосредственно на кубик не действует, поэтому в уравнение она не входит.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 3., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 4.

Задания Д29 C2 № 5419

Приращение полной энергии системы равно работе силы трения

где N — модуль силы реакции опоры.

Запишем закон Ньютона для вертикальной и горизонтальной оси:

3. Подставим полученное выражение для x в равенство из пункта 1:

После подстановки получим

Задание 3 № 6638

К бруску массой 5 кг, находящемуся на гладкой горизонтальной поверхности, прикреплены две горизонтальные пружины. Конец левой пружины жёстко прикреплён к стене. К свободному концу правой пружины жёсткостью 100 Н/м приложена горизонтально направленная сила При этом система находится в равновесии и растяжение правой пружины в 2 раза больше, чем растяжение левой пружины. Координата середины бруска равна 10 см. Чему равна координата середины бруска при недеформированных пружинах? Ответ приведите в сантиметрах.

Найдём растяжение правой пружинки: Значит, растяжение левой пружины: Следовательно, координата середины бруска при недеформированных пружинах:

Задание 23 № 9750

Ученику требуется определить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от коэффициента жёсткости пружины. Для этого он приготовил штатив с муфтой и лапкой, линейку с миллиметровой шкалой, груз известной массы. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) деревянная рейка

2) мензурка с водой

3) набор грузов с неизвестными массами

Для проведения эксперимента по изучению влияния коэффициента жесткости пружины на период свободных колебаний ученику необходимо использовать набор пружин с различными коэффициентами жесткости (4) и секундомер (5) для измерения периодов колебаний.

Задание 7 № 19723

Маленький шарик, закреплённый на лёгкой пружине, совершает свободные гармонические колебания, двигаясь по прямой вдоль гладкой горизонтальной плоскости. Определите, как изменятся максимальное значение кинетической энергии шарика и максимальное значение ускорения шарика, совершающего колебания на этой же пружине, если увеличить массу шарика, не изменяя амплитуду его колебаний. Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1. Максимальное значение кинетической энергии шарика. По условию задачи масса увеличивается, амплитуда колебаний и жёсткость пружины не изменяются. По закону сохранения энергии:

Значит, потенциальная максимальная энергия не меняется, поэтому не меняется и максимальная кинетическая энергия (ответ 3).

2. Максимальное значение ускорения шарика. По второму закону Ньютона по закону Гука Масса увеличивается, максимальная сила не меняется, значит, максимальное ускорение уменьшается (ответ 2).

Задание 30 № 25710

К одному концу лёгкой пружины жёсткостью k = 100 Н/м прикреплён массивный груз, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно d = 15 см. Найдите массу m груза.

Какие законы Вы используете для описания движения бруска? Обоснуйте их применение.

Перейдем к решению.

где N — модуль силы реакции опоры.

Сила упругости — это сила, возникающая при упругой деформации тела и направленная в сторону, противоположную смещению частиц тела в процессе деформации. Силы, возникающие при пластических деформациях, не относятся к силам упругости.

Понятие о деформациях

Деформация — это изменение формы и размеров тела.

К деформациям относятся: растяжение, сжатие, кручение, сдвиг, изгиб.

Деформации бывают упругими и пластическими.

Абсолютная величина силы упругости прямо пропорциональна величине деформации. В частности, для пружины, сжатой или растянутой на величину \(\displaystyle x\) (разница между крайними положениями), сила упругости задается формулой \[F=kx\] где \(\displaystyle k\) — коэффициент жесткости пружины.

Единицы измерения коэффициента жесткости: \(k=\) [Н/м].

Закон Гука о линейной зависимости силы упругости от величины деформации справедлив лишь при малых деформациях тела.

Кубик массой \(M = 2\) кг, сжатый с боков пружинами, покоится на гладком горизонтальном столе. Первая пружина сжата на 2 см, а вторая сжата на 6 см. Жёсткость первой пружины \(k_1 = 1200\) Н/м. Чему равна жёсткость второй пружины \(k_2\) ? Ответ выразите в Н/м.

По второму закону Ньютона силы упругости пружин будут уравновешивать друг друга, следовательно: \[k_1\Delta x_1=k_2\Delta x_2\] где \(\Delta x_1\) и \(\Delta x_2\) – сжатие первой и второй пружины соответственно.
Откуда жесткость второй пружины \[k_2=\dfrac= \dfrac\cdot 2\text< см>>>=400\text< Н/м>\]

На штативе закреплён школьный динамометр. К нему подвесили груз массой 0,1 кг. Пружина динамометра при этом удлинилась на 2,5 см. Чему будет равно удлинение пружины, если масса груза увеличится втрое? (Ответ дайте в сантиметрах)

Согласно закону Гука \[F=k\Delta x\] где k – жесткость пружины, \( \Delta x\) – удлинение пружины.
Найдем жесткость пружины, зная, что \( \Delta x\) = 2,5 см = 0,025 м при приложении силы, равно \( F=m_1g=0,1\cdot 10=1\text < H>\) : \[k=\dfrac=\dfrac=40\text< H/кг>\] Если массу груза увеличить в 3 раза, то есть, \(m_2=0,3\) кг, то удлинение пружины будет равно: \[\Delta x=\dfrac=\dfrac=\dfrac>>=0,075\text< м>=7,5\text< см>\]

К системе из кубика массой M = 3 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила F величиной 20 Н (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Система покоится. Жёсткость первой пружины \(k_1 = 400 \text< Н/м>\) . Жёсткость второй пружины \(k_2 = 800 \text< Н/м>\) . Каково удлинение первой пружины? (Ответ дайте в сантиметрах)

Согласно закону Гука удлинение \(\Delta x\) пружины связано с ее жесткостью k и приложенной к ней силе F выражением \(F=k\Delta x\) . На первую пружину действует такая же сила F, что и на вторую, так как трения между кубиком и опорой нет. То, что первая пружина соединена со второй через кубик, здесь не имеет никакого значения, соответственно удлинение первой пружины – это величина, равная: \[\Delta x=\dfrac=\dfrac>>=0,05 \text< м>=5 \text< см>\]

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

1. На рисунке представлен график зависимости силы упругости пружины от величины ее деформации. Жесткость этой пружины равна

1) 10 Н/м 2) 20 Н/м 3) 100 Н/м 4) 0,01 Н/м

2. При исследовании упругих свойств пружины ученик получил следующую таблицу результатов измерений силы упругости пружины и ее удлинения (см. таблицу). Жесткость пружины равна

1) 0,5 Н/м 2) 5 Н/м 3) 50 Н/м 4) 500 Н/м

3. На рисунке изображён лабораторный динамометр. Шкала проградуирована в ньютонах. Какой должна быть масса груза, подвешенного к пружине, чтобы она растянулась на 2,5 см?

1) 10 Н/м 2) 20 Н/м 3) 100 Н/м 4) 0,01 Н/м

2.При исследовании упругих свойств пружины ученик получил следующую таблицу результатов измерений силы упругости пружины и ее удлинения (см. таблицу). Жесткость пружины равна

1) 0,5 Н/м 2) 5 Н/м 3) 50 Н/м 4) 500 Н/м

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 612 510 материалов в базе

Материал подходит для УМК

§ 23. Сила упругости

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

04.04.2021 479
DOCX 24.1 кбайт
1 скачивание
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Кузьмин Александр Сергеевич. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

В Госдуме предложили ввести сертификаты на отдых детей от 8 до 17 лет

Время чтения: 1 минута

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы

Время чтения: 0 минут

Россияне ценят в учителях образованность, любовь и доброжелательность к детям

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

.
.
.
.
.
Показать полностью.
.
.
.
.
Груз массой 200 г будет растягивать пружину динамометра с силой.
Из рисунка видно, что на шкале динамометра деление, отвечающее силе в 2 Н, отстоит от нуля на расстояние 5 см. Таким образом груз растянет пружину на 5 см.

Читайте также: