Самостоятельная работа. 7 класс «Взаимодействие тел. Силы.» ВАРИАНТ 2 Блок 1. Теоретические вопросы 1. Сформулируйте закон Гука словами и запишите его формулу. 2. Что такое вес тела? К чему приложена эта сила? 3. Почему в гололедицу тротуары посыпают песком? Объясните с точки зрения физики. 4. Зависит ли сила тяжести от географической широты места? Почему? 5. Может ли равнодействующая двух ненулевых сил быть равной нулю? При каком условии? Блок 2. Базовый уровень 1. Какова масса арбуза, если на него действует сила тяжести 0,08 кН? 2. Пружина жесткостью 250 Н/м растянулась на 20 мм. Какая сила упругости возникла? 3. Чему равен вес 5 литров воды, находящейся в покое? (рв=1000кг/м³) 4. Двое рабочих тянут груз в одну сторону с силами 0,2 кН и 350 Н. Чему равна равнодействующая? + рисунок Блок 3. Повышенный уровень 1. Стальная деталь объемом 400 см³ подвешена к пружине. Найдите удлинение в мм, если k=800Н/м (рст=7800кг/м³). 2. Сила тяжести, действующая на алюминиевый шарик, равна 5,4 Н. Найдите объем шарика в см³. (рал=2700кг/м³) 3. Пружина под действием груза 1,6 кг растянулась до 18 см. Какова была начальная длина, если k=400Н/м?

Закон Гука: Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, пропорциональна величине деформации и направлена в сторону, противоположную направлению деформации.

Формула: \[ F = -kx \], где:

• \[ F \] - сила упругости,
• \[ k \] - жесткость тела,
• \[ x \] - величина деформации.

Вес тела - это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие притяжения к Земле. Эта сила приложена к опоре или подвесу.

В гололедицу тротуары посыпают песком, чтобы увеличить коэффициент трения между обувью и поверхностью льда. Песок создает шероховатость, что уменьшает скольжение и снижает риск падения.

Да, сила тяжести зависит от географической широты места. Это связано с тем, что Земля имеет форму геоида (не идеального шара), и расстояние до центра Земли на разных широтах отличается. Кроме того, вращение Земли создает центробежную силу, которая также влияет на силу тяжести.

Да, равнодействующая двух ненулевых сил может быть равной нулю. Это возможно, если силы равны по величине и противоположны по направлению. В этом случае они компенсируют друг друга.

Давай найдем массу арбуза. Сила тяжести \[ F = mg \], где \[ g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \]. Нам дана сила тяжести \[ F = 0.08 \, \text{кН} = 80 \, \text{Н} \]. Тогда масса \[ m = \frac{F}{g} = \frac{80 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} \approx 8.16 \, \text{кг} \].

Давай найдем силу упругости. Жесткость пружины \[ k = 250 \, \text{Н/м} \], растяжение \[ x = 20 \, \text{мм} = 0.02 \, \text{м} \]. Сила упругости \[ F = kx = 250 \, \text{Н/м} \cdot 0.02 \, \text{м} = 5 \, \text{Н} \].

Давай найдем вес 5 литров воды. Объем воды \[ V = 5 \, \text{л} = 0.005 \, \text{м}^3 \], плотность воды \[ \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \]. Масса воды \[ m = \rho V = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.005 \, \text{м}^3 = 5 \, \text{кг} \]. Вес воды \[ P = mg = 5 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 49 \, \text{Н} \].

Давай найдем равнодействующую силу. Одна сила \[ F_1 = 0.2 \, \text{кН} = 200 \, \text{Н} \], вторая сила \[ F_2 = 350 \, \text{Н} \]. Равнодействующая сила \[ F = F_1 + F_2 = 200 \, \text{Н} + 350 \, \text{Н} = 550 \, \text{Н} \].

Давай найдем удлинение стальной детали. Объем детали \[ V = 400 \, \text{см}^3 = 4 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^3 \], жесткость пружины \[ k = 800 \, \text{Н/м} \], плотность стали \[ \rho = 7800 \, \text{кг/м}^3 \]. Масса детали \[ m = \rho V = 7800 \, \text{кг/м}^3 \cdot 4 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^3 = 3.12 \, \text{кг} \]. Сила тяжести, действующая на деталь, \[ F = mg = 3.12 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 30.576 \, \text{Н} \]. Удлинение пружины \[ x = \frac{F}{k} = \frac{30.576 \, \text{Н}}{800 \, \text{Н/м}} = 0.03822 \, \text{м} = 38.22 \, \text{мм} \].

Давай найдем объем алюминиевого шарика. Сила тяжести \[ F = 5.4 \, \text{Н} \], плотность алюминия \[ \rho = 2700 \, \text{кг/м}^3 \]. Масса шарика \[ m = \frac{F}{g} = \frac{5.4 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} \approx 0.551 \, \text{кг} \]. Объем шарика \[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{0.551 \, \text{кг}}{2700 \, \text{кг/м}^3} \approx 2.04 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^3 = 204 \, \text{см}^3 \].

Давай найдем начальную длину пружины. Под действием груза \[ m = 1.6 \, \text{кг} \] пружина растянулась до \[ 18 \, \text{см} \]. Жесткость пружины \[ k = 400 \, \text{Н/м} \]. Сила тяжести, действующая на груз, \[ F = mg = 1.6 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 15.68 \, \text{Н} \]. Растяжение пружины \[ x = \frac{F}{k} = \frac{15.68 \, \text{Н}}{400 \, \text{Н/м}} = 0.0392 \, \text{м} = 3.92 \, \text{см} \]. Начальная длина пружины \[ L_0 = 18 \, \text{см} - 3.92 \, \text{см} = 14.08 \, \text{см} \].