Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д12 B23 № 3755
i

Для изу­че­ния силы упру­го­сти уче­ник ис­поль­зо­вал пру­жи­ну, ли­ней­ку, шта­тив и набор оди­на­ко­вых гру­зов мас­сой  m = 10 г каж­дый. Под­ве­сив пру­жи­ну к шта­ти­ву за один из кон­цов и при­креп­ляя к сво­бод­но­му концу пру­жи­ны грузы, он из­ме­рял длину  l пру­жи­ны. В ре­зуль­та­те этого экс­пе­ри­мен­та им был по­стро­ен гра­фик за­ви­си­мо­сти массы при­креп­лен­ных гру­зов от длины пру­жи­ны.

Какое(-ие) из утвер­жде­ний со­от­вет­ству­ет(-ют) ре­зуль­та­там этого опыта?

А.  Пря­мая про­пор­ци­о­наль­ность между удли­не­ни­ем пру­жи­ны и при­ло­жен­ной к ней силой, опи­сы­ва­е­мая за­ко­ном Гука, спра­вед­ли­ва толь­ко при малых де­фор­ма­ци­ях пру­жи­ны.

Б.  Для де­фор­ма­ций, под­чи­ня­ю­щих­ся за­ко­ну Гука, ко­эф­фи­ци­ент жест­ко­сти пру­жи­ны при­бли­зи­тель­но равен 50 Н/м.

 

1)  толь­ко А

2)  толь­ко Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Закон Гука утвер­жда­ет, что сила упру­го­сти, воз­ни­ка­ю­щая в теле при его де­фор­ма­ции, прямо про­пор­ци­о­наль­на ве­ли­чи­не этой де­фор­ма­ции: F_упр=k\Delta l. Есте­ствен­но, что этот ли­ней­ный закон вы­пол­ня­ет­ся толь­ко при малых де­фор­ма­ци­ях, что и де­мон­стри­ру­ет про­ве­ден­ный уче­ни­ком опыт. Гра­фик можно ап­прок­си­ми­ро­вать пря­мой за­ви­си­мо­стью толь­ко в самом на­ча­ле дан­ный, далее эта ги­по­те­за пе­ре­ста­ет быть спра­вед­ли­вой, по­это­му утвер­жде­ние А верно.

 

Ис­поль­зуя про­ве­ден­ную на дан­ном гра­фи­ке пря­мую, можно оце­нить жест­кость пру­жи­ны в той об­ла­сти, где оста­ет­ся спра­вед­ли­вым закон Гука (при числе гру­зи­ков не боль­ше че­ты­рех). По тре­тье­му за­ко­ну Нью­то­на воз­ни­ка­ю­щая в пру­жи­не сила упру­го­сти равна силе тя­же­сти, дей­ству­ю­щий на гру­зи­ки: F_упр=mg. Сле­до­ва­тель­но, для жест­ко­сти пру­жи­ны имеем (при под­сче­те можно ис­поль­зо­вать любую удоб­ную точку на крас­ной линии):

 

k= дробь: чис­ли­тель: F_упр, зна­ме­на­тель: \Delta l конец дроби = дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: \Delta l конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,1кг умно­жить на 10м/с в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 0,08м минус 0,06м пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =50Н/м.

Таким об­ра­зом, утвер­жде­ние Б тоже верно.

 

Ответ: 3.

Источник: Ян­декс: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та ЕГЭ по фи­зи­ке. Ва­ри­ант 2