Рассмотрим каждое задание по порядку.
Деформация — это изменение формы или объема тела под воздействием внешних сил. Виды деформаций:
Таблица:
| Вид деформации | Описание | Пример |
|---|---|---|
| Упругая | Обратимое изменение формы | Резинка |
| Пластическая | Необратимое изменение формы | Пластилин |
| Растяжение | Увеличение длины | Пружина |
| Сжатие | Уменьшение длины | Столб |
| Сдвиг | Смещение слоёв | Заклёпка |
| Изгиб | Искривление | Балка |
| Кручение | Поворот слоёв | Вал |
Почва под действием стоящего на ней автомобиля испытывает деформацию сжатия. Изменения, происходящие с почвой: уплотнение, уменьшение объема, изменение структуры.
Возникновение силы упругости в стержне, к которому подвешена люстра, объясняется взаимодействием молекул. В недеформированном состоянии молекулы находятся в равновесии. При деформации расстояние между молекулами изменяется, и возникают силы, стремящиеся вернуть молекулы в исходное положение. Эти силы и есть сила упругости.
Схематический рисунок:
До деформации:
[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]
В процессе деформации:
|
[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ] [ ]
|
V
Единица жёсткости в СИ — Н/м. Жёсткость определяется как $$k = \frac{F}{\Delta x}$$, где F - сила, $$\Delta x$$ - изменение длины. Единица измерения силы F - Ньютон (Н), единица измерения $$\Delta x$$ - метр (м). Следовательно, единица измерения жёсткости k есть Н/м.
Дано: k = 0,5 Н/см, $$\Delta x$$ = 1 мм = 0,1 см. Необходимо найти силу упругости F.
Сила упругости определяется по закону Гука: $$F = k \cdot |\Delta x|$$
Подставим значения: $$F = 0,5 \frac{Н}{см} \cdot 0,1 см = 0,05 Н$$
Ответ: