Візьміть маленьку кульку на довгій й міцній нитці. Прив яжіть гумовий шнур до нитки й, тримаючись за кульку, сильно

Тема урока: Жорсткість шнура

Пояснення: Жорсткість шнура вимірюється за його здатністю протистояти довжинному розтягненню. В даному випадку, ми можемо визначити жорсткість шнура, використовуючи закон Гука, який говорить про зв"язок між силою, прикладеною до пружини, і її розтягненням.

Якщо за допомогою тяги ми збільшуємо довжину шнура на ΔL, то відповідно сила F, що прикладена до кульки, викликає його рух нагору на висоту Δh. Зазвичай зв"язок між силою F та довжиною розтягненого шнура ΔL визначають за формулою F = kΔL, де k - жорсткість шнура. Розрахунок висоти підняття кульки теоретично може бути здійснений за допомогою формули Δh = F/(k*g), де g - прискорення вільного падіння.

Приклад використання: Якщо прикладена сила F дорівнює 10 Н, а зміна довжини шнура ΔL становить 0,5 м, то жорсткість шнура (k) буде розрахована за формулою k = F/ΔL = 10 Н / 0,5 м = 20 Н/м. Для підняття кульки до висоти Δh = 2 м з натягнутим шнуром, теоретично ми можемо використовувати формулу Δh = F/(k*g), де g = 9,8 м/с². Підставляючи значення у формулу, отримаємо Δh = 10 Н / (20 Н/м * 9,8 м/с²) = 0,51 м.

Порада: Для легшого розуміння поняття жорсткості шнура, можна представити шнур як пружину, де натягнення шнура відповідає розтягненню пружини, а жорсткість - її сталій.

Вправа: Якщо прикладена сила становить 8 Н, а зміна довжини шнура 0,4 м, визначте жорсткість шнура, а також висоту, до якої піднялася кулька при цьому натягненні шнура.