Задание 4 (15 баллов). На графике показана зависимость модуля силы упругости от деформации пружины. Определите: • коэффициент жёсткости пружины; • силу упругости при деформации 35 см; • деформацию пружины при силе упругости 10 Н. Поясните, что означает коэффициент жёсткости.

Краткое пояснение:

Решение:

1. Коэффициент жесткости пружины (k):
   Из графика видно, что при деформации x = 20 см (0.2 м) сила упругости F = 4 Н. Используем закон Гука: F = kx.
   \[ k = \frac{F}{x} = \frac{4 \text{ Н}}{0.2 \text{ м}} = 20 \text{ Н/м} \]
2. Сила упругости при деформации 35 см:
   Используем найденный коэффициент жесткости: x = 35 см (0.35 м).
   \[ F = kx = 20 \text{ Н/м} \cdot 0.35 \text{ м} = 7 \text{ Н} \]
3. Деформация пружины при силе упругости 10 Н:
   Используем закон Гука для нахождения деформации: x = F/k.
   \[ x = \frac{10 \text{ Н}}{20 \text{ Н/м}} = 0.5 \text{ м} = 50 \text{ см} \]
4. Пояснение коэффициента жесткости:
   Коэффициент жесткости (k) — это мера сопротивления пружины деформации. Он показывает, какую силу нужно приложить, чтобы растянуть или сжать пружину на 1 метр. Чем больше значение k, тем более жесткой является пружина.

Ответ:

• Коэффициент жесткости пружины: 20 Н/м
• Сила упругости при деформации 35 см: 7 Н
• Деформация пружины при силе упругости 10 Н: 50 см