7. Графики показывают отношение силы упругости к деформации для двух различных пружин. а) Найдите силу и удлинение

Тема урока: Упругость и жесткость пружины

Пояснение:
а) Чтобы найти силу и удлинение для второй пружины по графику, необходимо определить наклон прямой, которую образует график. Наклон прямой соответствует коэффициенту упругости пружины. Сила упругости (F) можно найти, умножив коэффициент упругости на удлинение (x): F = k * x.

b) Чтобы преобразовать данные в единицы СИ, необходимо знать соотношение между исходными единицами измерения и единицами СИ. Например, для силы упругости единицы измерения в графике могут быть в ньютонах на метр, а в СИ - ньютоны. Для удлинения единицы измерения в графике могут быть в метрах, а в СИ - также в метрах.

c) Чтобы рассчитать жесткость второй пружины, необходимо использовать формулу: k = F / x, где k - жесткость пружины, F - сила упругости, x - удлинение.

Дополнительный материал:
а) На графике [1] наклон прямой для второй пружины равен 2,5 Н/м. Пусть удлинение пружины x = 0,2 м. Тогда сила упругости равна F = 2,5 Н/м * 0,2 м = 0,5 Н.

b) Если исходные единицы измерения в графике для силы упругости и удлинения равны 5 Н/см и 10 см соответственно, то в единицах СИ они будут равны 0,5 Н и 0,1 м.

c) Пусть F = 0,5 Н, а x = 0,2 м. Тогда жесткость второй пружины равна k = 0,5 Н / 0,2 м = 2,5 Н/м.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию упругости и жесткости пружины, рекомендуется провести дополнительные эксперименты, измеряя силу упругости и удлинение для различных пружин и строить их графики.

Задание:
График показывает зависимость силы упругости пружины от ее удлинения. На графике наклон прямой составляет 3 Н/м. Какова сила упругости, если пружина удлинилась на 0,4 м? Как будет выглядеть график в единицах СИ? Рассчитайте жесткость пружины.