Для изучения силы упругости ученик использовал пружину, линейку, штатив и набор одинаковых грузов массой
каждый. Подвесив пружину к штативу за один из концов и прикрепляя к свободному концу пружины грузы, он измерял длину
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
Закон Гука утверждает, что сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации: 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:
Следовательно, для жесткости пружины имеем (при подсчете можно использовать любую удобную точку на красной линии):
Ответ: 3.

