Рычаг на штативе, линейка, набор грузов (масса каждого 100 г), динамометр.
Уравновесьте рычаг, вращая гайки на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.
Подвесьте два груза на левой части рычага так, чтобы расстояние от оси вращения до точек подвесов грузов было в пределах от 10 до 15 см. Значения длины левого плеча рычага и действующей на него силы запишите в таблицу 9.1.
Опытным путём установите, на каком расстоянии вправо от оси вращения нужно подвесить один груз, чтобы рычаг уравновесился. Значения правого плеча рычага и действующей на него силы запишите в таблицу 9.1.
Повторите опыт, подвешивая с правой стороны рычага два и три груза. Значения правого плеча рычага и действующей на него силы запишите в таблицу 9.1.
Вычислите для каждого опыта отношения сил FJF2 и плеч lt/tt. Полученные результаты запишите в таблицу 9Л.
Сделайте вывод о том, при каком условии рычаг находится в равновесии.
Проверьте правило равновесия рычага, если обе силы, действующие на рычаг, приложены к точкам, расположенным с одной стороны от оси
вращения рычага. Для этого подвесьтегруза на расстоянии см
справа от оси вращения рычага. С динамометра определите, какую силу нужно приложить к точке, расположенной на расстоянии
см справа от оси вращения рычага, чтобы удерживать рычаг в
положении равновесия. Значения плеч и сил запишите в таблицу 9.2.
Информационный баннер
Физика для "чайников"
Задачи на тему «Сила упругости. Закон Гука» с решениями
Иван
Иван
28 Май 2019
39 169
Время чтения: 8 минут
Доверь свою работу кандидату наук!
Примеры работ
Узнать стоимость
Содержание
Сила упругости и закон Гука: определения
Вопросы на силу упругости и закон Гука
Задачи на силу упругости и закон Гука с решениями
Задача №1. Расчет силы упругости
Задача №2. Нахождение жесткости пружины
Задача №3. Нахождение ускорения тела
Задача №4. Нахождение жесткости пружины по графику
Задача №5. Определение энергии деформации
Можно не знать закон Ома и сидеть дома. Но если не знаешь закон Гука – лучше тоже не выходить. Особенно, если идешь на экзамен по физике.
Здесь устраняем пробелы в знаниях и разбираемся, как решать задачи на силу упругости и применение закона Гука. А за полезной рассылкой для студентов добро на наш телеграм-канал.
Сила упругости и закон Гука: определения
Сила упругости – сила, препятствующая деформациям и стремящаяся восстановить первоначальные форму и размеры тела.
Примеры действия силы упругости:
пружины сжимаются и разжимаются в матрасе;
мокрое белье колышется на натянутой веревке;
лучник натягивает тетиву, чтобы выпустить стрелу.
Простейшие деформации – деформации растяжения и сжатия.
Закон Гука:
Деформация, возникающая в упругом теле под действием внешней силы, пропорциональна величине этой силы.
Коэффициент k – жесткость материала.
Есть и другая формулировка закона Гука. Введем понятие относительной деформации «эпсилон» и напряжения материала «сигма»:
S – площадь поперечного сечения деформируемого тела. Тогда закон Гука запишется так: относительная деформация пропорциональна напряжению.
Здесь Е – модуль Юнга, зависящий от свойств материала.
Закон Гука был экспериментально открыт в 1660 году англичанином Робертом Гуком.
Вопросы на силу упругости и закон Гука
Вопрос 1. Какие бывают деформации?
ответ. Помимо простейших деформаций растяжения и сжатия, бывают сложные деформации кручения и изгиба. Также разделяют обратимые и необратимые деформации.
Вопрос 2. В каких случаях закон Гука справедлив для упругих стержней?
ответ. Для упругих стержней (в отличие от эластичных тел) закон Гука можно применять при малых деформациях, когда величина эпсилон не превышает 1%. При больших деформациях возникают явления текучести и необратимого разрушения материала.
Вопрос 3. Как направлена сила упругости?
ответ. Сила упругости направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации.
Вопрос 4. Какую природу имеет сила упругости?
ответ. Сила упругости, как и сила трения – электромагнитная сила. Она возникает вследствие взаимодействия между частицами деформируемого тела.
Вопрос 5. От чего зависит коэффициент жесткости k? Модуль Юнга E?
ответ. Коэффициент жесткости зависит от материала тела, а также его формы и размеров. Модуль Юнга зависит только от свойств материала тела.
Задачи на силу упругости и закон Гука с решениями
Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.
Задача №1. Расчет силы упругости
Условие
Один конец проволоки жестко закреплен. С какой силой нужно тянуть за второй конец, чтобы растянуть проволоку на 5 мм? Жесткость проволоки известна и равна 2*10^6 Н/м2.
Решение
Запишем закон Гука:
По третьему закону Ньютона:
ответ: 10 кН.
