Вопрос:

Надя решила проверить — справедлив ли закон Гука для резинки для волос. В кабинете физики она взяла набор одинаковых грузиков массой по 50 г каждый и стала подвешивать их к резинке. Определите, можно ли по имеющимся данным считать, что для изучаемой резинки выполняется закон Гука. Ответ кратко поясните.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Для проверки закона Гука нужно убедиться, что удлинение резинки пропорционально приложенной силе (весу грузиков). Закон Гука гласит: $$F = k \cdot \Delta x$$, где $$F$$ — сила, $$k$$ — коэффициент упругости, а $$\Delta x$$ — удлинение. В данном случае сила — это вес подвешенных грузиков.

Масса одного грузика: $$m = 50 \text{ г} = 0.05 \text{ кг}$$. Вес одного грузика: $$P = m \cdot g = 0.05 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 0.49 \text{ Н}$$.

Определим удлинение резинки для каждого добавленного грузика:

  • 1 грузик: 15 см (считаем это начальной длиной, без грузиков)
  • 2 грузика: 17 см, удлинение $$17 - 15 = 2 \text{ см}$$
  • 3 грузика: 19 см, удлинение $$19 - 15 = 4 \text{ см}$$
  • 4 грузика: 21 см, удлинение $$21 - 15 = 6 \text{ см}$$
  • 5 грузиков: 23 см, удлинение $$23 - 15 = 8 \text{ см}$$

Удлинение увеличивается на 2 см с каждым добавленным грузиком. Поскольку вес каждого грузика одинаков, а удлинение увеличивается линейно, то можно считать, что для данной резинки выполняется закон Гука.

Ответ: Да, по имеющимся данным можно считать, что для изучаемой резинки выполняется закон Гука, так как удлинение пропорционально приложенной силе.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю