Экзаменационный билет № 5 по дисциплине «Физика» 2 Пружина жёсткостью 150 Н/м растянута на 20 см. Определите силу упругости. 3 Как изменится сила упругости, если удлинение пружины увеличить втрое?

Решение:

Задача 2:

1. Дано:
• жёсткость пружины \( k = 150 \text{ Н/м} \)
• удлинение пружины \( \Delta l = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м} \)
2. Найти: силу упругости \( F_{упр} \)
3. Формула: Сила упругости (закон Гука) вычисляется по формуле: \( F_{упр} = k \cdot \Delta l \)
4. Вычисление:
• Подставляем значения в формулу:

\[ F_{упр} = 150 \text{ Н/м} \cdot 0.2 \text{ м} = 30 \text{ Н} \]

Ответ: Сила упругости равна 30 Н.

Задача 3:

1. Условие: Как изменится сила упругости, если удлинение пружины увеличить втрое?
2. Анализ: Сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины ( \( F_{упр} = k \cdot \Delta l \) ). Если \( k \) (жёсткость) остаётся постоянной, то при увеличении \( \Delta l \) втрое, сила упругости также увеличится втрое.
3. Расчёт:
• Исходная сила упругости \( F_1 = 30 \text{ Н} \) (из задачи 2).
• Новое удлинение \( \Delta l_2 = 3 \cdot \Delta l_1 = 3 \cdot 0.2 \text{ м} = 0.6 \text{ м} \)
• Новая сила упругости \( F_2 = k \cdot \Delta l_2 = 150 \text{ Н/м} \cdot 0.6 \text{ м} = 90 \text{ Н} \)
• Изменение силы: \( \frac{F_2}{F_1} = \frac{90 \text{ Н}}{30 \text{ Н}} = 3 \)

Ответ: Сила упругости увеличится втрое.