Ինչպես արդեն գիտեք հիմնական դպրոցական ֆիզիկայի դասընթացից, առաձգական ուժերը կապված են մարմինների դեֆորմացիայի, այսինքն՝ դրանց ձևի և (կամ) չափի փոփոխության հետ։

Առաձգական ուժերի հետ կապված մարմինների դեֆորմացիան միշտ չէ, որ նկատելի է (սա ավելի մանրամասն կքննարկենք ստորև): Այդ իսկ պատճառով առաձգական ուժերի հատկությունները պարզության համար սովորաբար ուսումնասիրվում են աղբյուրների միջոցով. դրանց դեֆորմացիան հստակ տեսանելի է աչքի համար:

Եկեք փորձը դնենք

Աղբյուրից բեռ կախենք (նկ. 15.1, ա): (Կենթադրենք, որ աղբյուրի զանգվածը կարելի է անտեսել։) Զսպանակը կձգվի, այսինքն՝ կձևափոխվի։

Կախովի բեռի վրա գործում է m ծանրության ուժը և ձգվող զսպանակի կողմից կիրառվող առաձգական ուժը (նկ. 15.1, բ): Այն առաջանում է գարնանային դեֆորմացիայից։

Ըստ Նյուտոնի երրորդ օրենքի՝ բեռի կողքից զսպանակի վրա գործում է նույն մեծության, բայց հակառակ ուղղությամբ ուժը (նկ. 15.1, գ): Այս ուժը բեռի կշիռն է. ի վերջո, սա այն ուժն է, որով մարմինը ձգում է ուղղահայաց սկուտեղը (գարունը):

Առաձգական ուժերը և որոնց հետ բեռը և զսպանակը փոխազդում են միմյանց հետ կապված են Նյուտոնի երրորդ օրենքով և, հետևաբար, ունեն նույն ֆիզիկական բնույթը: Հետեւաբար, քաշը նույնպես առաձգական ուժ է: (Բեռի կողքից զսպանակի վրա ազդող առաձգական ուժը (բեռի կշիռը) պայմանավորված է բեռի դեֆորմացմամբ: Այս դեֆորմացիան անտեսանելի է, եթե բեռը ծանր է կամ բլոկ: ծանրաբեռնվածությունը նույնպես նկատելի է, որպես բեռ կարող ենք վերցնել զանգվածային զսպանակ. կտեսնենք, որ այն կձգվի: Գործելով զսպանակի վրա՝ բեռի ծանրությունը ձգում է այն, այսինքն՝ առաջացնում է նրա դեֆորմացիան։ (Թյուրիմացություններից խուսափելու համար ևս մեկ անգամ շեշտում ենք, որ զսպանակը, որի վրա կախված է բեռը, ձգվում է ոչ թե բեռի վրա կիրառվող բեռի գրավիտացիոն ուժով, այլ աղբյուրի վրա կիրառվող առաձգական ուժով (բեռի կշիռը). բեռի կողմը):

Այս օրինակում մենք տեսնում ենք, որ առաձգական ուժերը մարմինների առաձգական դեֆորմացիայի և՛ հետևանք են, և՛ պատճառ.
– եթե մարմինը դեֆորմացված է, ապա այս մարմնի կողմից գործում են առաձգական ուժեր (օրինակ՝ հսկիչ ուժը Նկար 15.1, բ).
– եթե մարմնի վրա կիրառվում են առաձգական ուժեր (օրինակ՝ Նկար 15.1, գ), ապա այդ մարմինը դեֆորմացվում է:

1. Նկար 15.1-ում ներկայացված ուժերից որն է
ա) հավասարակշռել միմյանց, եթե բեռը հանգիստ վիճակում է:
բ) ունեն նույն ֆիզիկական բնույթը:
գ) կապված են Նյուտոնի երրորդ օրենքով:
դ) Արդյո՞ք դրանք կդադարեն հավասար լինել, եթե բեռը շարժվում է դեպի վեր կամ ներքև ուղղված արագացումով:

Արդյո՞ք մարմնի դեֆորմացիան միշտ նկատելի է: Ինչպես արդեն ասացինք, առաձգական ուժերի «նենգ» հատկանիշն այն է, որ մարմինների հետ կապված դեֆորմացիան միշտ չէ, որ նկատելի է:

Եկեք փորձը դնենք

Սեղանի դեֆորմացիան, որն առաջացել է վրան ընկած խնձորի ծանրությունից, աչքի համար անտեսանելի է (նկ. 15.2):

Եվ այնուամենայնիվ այն գոյություն ունի. միայն սեղանի դեֆորմացիայի արդյունքում առաջացող առաձգական ուժի շնորհիվ այն պահում է խնձորը: Սեղանի դեֆորմացիան կարելի է հայտնաբերել հնարամիտ փորձի միջոցով։ Նկար 15.2-ում սպիտակ գծերը սխեմատիկորեն ցույց են տալիս լույսի ճառագայթի ուղին, երբ սեղանի վրա խնձոր չկա, իսկ դեղին գծերը ցույց են տալիս լույսի ճառագայթի ուղին, երբ խնձորը սեղանի վրա է:

2. Ուսումնասիրեք Նկար 15.2-ը և բացատրեք, թե ինչպես է նկատելի դարձել աղյուսակի դեֆորմացիան:

Որոշ վտանգ կա, որ եթե չնկատեք դեֆորմացիան, կարող եք չնկատել դրա հետ կապված առաձգական ուժը:

Այսպիսով, որոշ խնդիրների պայմաններում առաջանում է «անտարբեր թել»։ Այս բառերը նշանակում են, որ կարելի է անտեսել միայն թելի դեֆորմացիայի (դրա երկարության ավելացման) չափը, սակայն չեն կարող անտեսվել թելի վրա կիրառվող կամ թելի կողքին գործող առաձգական ուժերը։ Իրականում չկան «բացարձակապես չընդլայնվող թելեր». ճշգրիտ չափումները ցույց են տալիս, որ ցանկացած թել գոնե մի փոքր ձգվում է։

Օրինակ, եթե վերը նկարագրված փորձի մեջ զսպանակից կախված բեռով (տե՛ս նկ. 15.1), եթե զսպանակը փոխարինեք «ոչ ձգվող թելով», ապա բեռի ծանրության տակ թելը կձգվի, թեև դրա դեֆորմացիան։ աննկատ կլինի. Եվ հետևաբար, բոլոր առաձգական ուժերը, որոնք դիտարկված են, ներկա կլինեն: Զսպանակի առաձգական ուժի դերը կխաղա թելի երկայնքով ուղղված թելի ձգման ուժը։

3. Կատարե՛ք նկար 15.1-ին (ա, բ, գ) համապատասխան գծագրեր՝ զսպանակը փոխարինելով չերկարացող թելով։ Գծագրերի վրա նշեք թելի և բեռի վրա ազդող ուժերը:

4. Երկու հոգի պարան են քաշում հակառակ ուղղություններով՝ յուրաքանչյուրը 100 Ն ուժով։
ա) Որքա՞ն է պարանի լարվածությունը:
բ) Արդյո՞ք ճոպանի լարվածությունը կփոխվի, եթե մի ծայրը կապվի ծառին, իսկ մյուս ծայրը քաշվի 100 Ն ուժով:

Առաձգական ուժերի բնույթը

Էլաստիկության ուժերը առաջանում են մարմինը կազմող մասնիկների (մոլեկուլների կամ ատոմների) միջև փոխազդեցության ուժերի պատճառով։ Երբ մարմինը դեֆորմացվում է (նրա չափը կամ ձևը փոխվում է), մասնիկների միջև հեռավորությունները փոխվում են։ Արդյունքում, մասնիկների միջև առաջանում են ուժեր, որոնք հակված են մարմինը վերադարձնել չդեֆորմացված վիճակի։ Սրանք առաձգական ուժեր են:

2. Հուկի օրենքը

Եկեք փորձը դնենք

Գարնանից կկասեցնենք նույն կշիռները։ Կնկատենք, որ զսպանակի երկարացումը համաչափ է կշիռների թվին (նկ. 15.3):

Դա նշանակում է որ գարնանային դեֆորմացիան ուղիղ համեմատական ​​է առաձգական ուժին.

Նշանակենք աղբյուրի դեֆորմացիան (երկարացումը)։

x = l – l 0 , (1)

որտեղ l-ը դեֆորմացված զսպանակի երկարությունն է, իսկ l 0-ը՝ չդեֆորմացված զսպանակի երկարությունը (նկ. 15.4): Երբ զսպանակը ձգվում է, x > 0, իսկ զսպանակի կողմում ազդող առաձգական ուժի ելքը F x է:< 0. Следовательно,

Fx = –kx. (2)

Այս բանաձևի մինուս նշանը մեզ հիշեցնում է, որ դեֆորմացված մարմնի կողմից կիրառվող առաձգական ուժն ուղղված է այս մարմնի դեֆորմացիային հակառակ. ձգված զսպանակը ձգտում է սեղմվել, իսկ սեղմված զսպանակը ձգվել է:

k գործակիցը կոչվում է գարնանային կոշտություն. Կոշտությունը կախված է գարնանային նյութից, դրա չափից և ձևից: Կոշտության միավորը 1 Ն/մ է։

Հարաբերությունը (2) կոչվում է Հուկի օրենքըի պատիվ անգլիացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Հուկի, ով հայտնաբերել է այս օրինաչափությունը: Հուկի օրենքը վավեր է, երբ դեֆորմացիան չափազանց մեծ չէ (թույլատրելի դեֆորմացիայի չափը կախված է այն նյութից, որից պատրաստված է մարմինը)։

Բանաձև (2) ցույց է տալիս, որ F առաձգական ուժի մոդուլը հարաբերակցությամբ կապված է x դեֆորմացիայի մոդուլի հետ.

Այս բանաձևից հետևում է, որ F(x) կախվածության գրաֆիկը կոորդինատների սկզբնակետով անցնող ուղիղ հատված է։

5. Նկար 15.5-ում ներկայացված են առաձգական ուժի մոդուլի գրաֆիկները՝ ընդդեմ երեք աղբյուրների դեֆորմացման մոդուլի:
ա) Ո՞ր զսպանակն ունի ամենամեծ կոշտությունը:
բ) Որքա՞ն է ամենափափուկ զսպանակի կոշտությունը:

6. Ի՞նչ զանգված պետք է կախել 500 Ն/մ կոշտությամբ զսպանակից, որպեսզի աղբյուրի երկարացումը դառնա 3 սմ։

Կարևոր է տարբերակել x զսպանակի երկարացումը նրա l երկարությունից: Նրանց միջև տարբերությունը ցույց է տրված բանաձևով (1):

7. Երբ 2 կգ կշռող բեռը կախվում է զսպանակից, դրա երկարությունը 14 սմ է, իսկ 4 կգ կշռող բեռը կասեցնելու դեպքում աղբյուրի երկարությունը 16 սմ է։
ա) Որքա՞ն է զսպանակի կոշտությունը:
բ) Որքա՞ն է չդեֆորմացված զսպանակի երկարությունը:

3. Գարնանային կապ

Սերիական կապ

Վերցնենք մեկ զսպանակ կոշտությամբ k (նկ. 15.6, ա): Եթե ​​այն ձգում եք ուժով (նկ. 15.6, բ), ապա դրա երկարացումն արտահայտվում է բանաձևով

Այժմ վերցրեք նույն տիպի երկրորդ զսպանակը և միացրեք աղբյուրները, ինչպես ցույց է տրված Նկար 15.6-ում, գ. Այս դեպքում ասվում է, որ աղբյուրները միացված են հաջորդաբար:

Գտնենք հաջորդաբար միացված երկու աղբյուրների վերջին համակարգի խստությունը:

Եթե ​​զսպանակների համակարգը ձգում եք ուժով, ապա յուրաքանչյուր զսպանակի առաձգական ուժը հավասար կլինի F մոդուլով: Զսպանակային համակարգի ընդհանուր երկարացումը հավասար կլինի 2x-ի, քանի որ յուրաքանչյուր զսպանակ կձգվի x-ով (նկ. 15.6, դ).

Հետևաբար,

k վերջին = F/(2x) = ½ F/x = k/2,

որտեղ k-ն մեկ զսպանակի կոշտությունն է:

Այսպիսով, Շարքով միացված երկու նույնական աղբյուրների համակարգի կոշտությունը 2 անգամ պակաս է դրանցից յուրաքանչյուրի կոշտությունից:

Եթե ​​տարբեր կոշտությամբ զսպանակներ միացված են հաջորդաբար, ապա աղբյուրների առաձգական ուժերը նույնը կլինեն։ Իսկ զսպանակային համակարգի ընդհանուր երկարացումը հավասար է աղբյուրների երկարացումների գումարին, որոնցից յուրաքանչյուրը կարելի է հաշվարկել Հուկի օրենքով։

8. Ապացուցեք, որ երբ երկու զսպանակներ իրար հաջորդաբար միացված են
1/k վերջին = 1/k 1 + 1/k 2, (4)
որտեղ k 1 և k 2 զսպանակների կոշտություններն են:

9. Որքա՞ն է 200 Ն/մ կոշտությամբ և 50 Ն/մ երկու շարքով միացված աղբյուրներից բաղկացած համակարգի կոշտությունը:

Այս օրինակում հաջորդաբար միացված երկու աղբյուրներից բաղկացած համակարգի կոշտությունը պարզվեց, որ ավելի քիչ է, քան յուրաքանչյուր զսպանակի կոշտությունը: Մի՞շտ է այդպես։

10. Ապացուցեք, որ հաջորդաբար միացված երկու աղբյուրներից բաղկացած համակարգի կոշտությունը փոքր է համակարգը կազմող աղբյուրներից որևէ մեկի կոշտությունից:

Զուգահեռ կապ

Նկար 15.7-ում ձախ կողմում պատկերված են զուգահեռ միացված նույնական աղբյուրներ:

Մեկ զսպանակի կոշտությունը նշանակենք k-ով, իսկ զսպանակային համակարգի կոշտությունը՝ k զույգերով։

11. Ապացուցեք, որ k զույգերը = 2k:

Հուշում. Տես Նկար 15.7:

Այսպիսով, երկու նույնական զուգահեռ միացված աղբյուրների համակարգի կոշտությունը 2 անգամ ավելի մեծ է, քան դրանցից յուրաքանչյուրի կոշտությունը:

12. Ապացուցեք, որ երբ զուգահեռ կապերկու զսպանակ՝ k 1 և k 2 կոշտությամբ

k զույգ = k 1 + k 2: (5)

Հուշում. Երբ զսպանակները զուգահեռ միացված են, դրանց երկարացումը նույնն է, իսկ զսպանակային համակարգից ազդող առաձգական ուժը հավասար է դրանց առաձգական ուժերի գումարին։

13. Զուգահեռաբար միացված են 200 Ն/մ կոշտությամբ և 50 Ն/մ երկու աղբյուրներ։ Որքա՞ն է երկու զսպանակային համակարգի կոշտությունը:

14. Ապացուցեք, որ երկու զուգահեռ միացված աղբյուրներից բաղկացած համակարգի կոշտությունն ավելի մեծ է, քան համակարգը կազմող աղբյուրներից որևէ մեկի կոշտությունը:

Լրացուցիչ հարցեր և առաջադրանքներ

15. 200 Ն/մ կոշտություն ունեցող զսպանակի համար կառուցիր առաձգական ուժի մոդուլի գծապատկերը՝ ընդդեմ ձգման:

16. 500 գ զանգվածով սայլը 300 Ն/մ կոշտությամբ զսպանակի միջոցով քաշվում է սեղանի երկայնքով՝ հորիզոնական ուժ գործադրելով։ Սայլի անիվների և սեղանի միջև շփումը կարող է անտեսվել: Որքա՞ն է զսպանակի երկարացումը, եթե սայլը շարժվում է 3 մ/վ 2 արագությամբ։

17. Կ կոշտությամբ զսպանակից կախված է m զանգվածով բեռ: Որքա՞ն է զսպանակի երկարացումը, երբ զանգվածը հանգստանում է:

18. Կ–ի կոշտությամբ զսպանակ է կիսվել։ Որքա՞ն է ստացված աղբյուրներից յուրաքանչյուրի կոշտությունը:

19. Կ կոշտությամբ զսպանակ են կտրել երեք հավասար մասերի և զուգահեռաբար միացրել։ Որքա՞ն է ստացված զսպանակային համակարգի կոշտությունը:

20. Ապացուցեք, որ հաջորդաբար միացված միանման զսպանակների կոշտությունը n անգամ փոքր է մեկ զսպանակի կոշտությունից:

21. Ապացուցեք, որ զուգահեռ միացված n նույնական զսպանակների կոշտությունը n անգամ մեծ է մեկ զսպանակի կոշտությունից:

22. Եթե երկու զսպանակներ միացված են զուգահեռաբար, ապա զսպանակային համակարգի կոշտությունը հավասար է 500 Ն/մ, իսկ եթե նույն աղբյուրները միացված են հաջորդաբար, ապա զսպանակային համակարգի կոշտությունը հավասար է 120 Ն/մ։ Որքա՞ն է յուրաքանչյուր զսպանակի կոշտությունը:

23. Հարթ սեղանի վրա գտնվող բլոկը ամրացվում է ուղղահայաց կանգառներին 100 Ն/մ և 400 Ն/մ կոշտությամբ աղբյուրներով (նկ. 15.8): Սկզբնական վիճակում աղբյուրները դեֆորմացված չեն։ Որքա՞ն կլինի բլոկի վրա ազդող առաձգական ուժը, եթե այն տեղափոխվի 2 սմ դեպի աջ: 3 սմ դեպի ձախ?

1 . Ինչ տեսակի դեֆորմացիա է նկատվում բեռնման ժամանակ.

ա) նստարանային ոտք;

բ) նստարան;

գ) կիթառի ձգված լար;

դ) մսաղացի պտուտակ;

ե) փորվածք;

2 . Կավից կամ պլաստիլինից ֆիգուրներ քանդակելիս ի՞նչ դեֆորմացիայի (առաձգական կամ պլաստիկ) հետ են առնչվում։

3 . Բեռի ազդեցությամբ 5,40 մ երկարությամբ մետաղալարը երկարում է մինչև 5,42 մ. Որոշեք հաղորդալարի բացարձակ երկարացումը:

4 . 3 սմ բացարձակ երկարությամբ զսպանակի երկարությունը դառնում է 27 սմ Որոշեք նրա սկզբնական երկարությունը, եթե զսպանակը.

ա) ձգված;

5 . 40 սմ երկարությամբ մետաղալարի բացարձակ երկարացումը 2,0 մմ է։ Որոշեք մետաղալարի հարաբերական երկարացումը:

6 . Ձողի բացարձակ և հարաբերական երկարացումը համապատասխանաբար 1 մմ և 0,1% է: Որոշե՞լ չդեֆորմացված ձողի երկարությունը:

7 . Երբ 4,0 սմ 2 խաչմերուկ ունեցող ձողը դեֆորմացվում է, առաձգական ուժը 20 կՆ է: Որոշեք նյութի մեխանիկական սթրեսը:

8 . Որոշեք առաձգականության մոդուլը 4,0 սմ 2 մակերեսով դեֆորմացված ձողի մեջ, եթե առաջանում է 1,5·10 8 Պա մեխանիկական սթրես:

9 . Գտեք մեխանիկական սթրեսը, որը առաջանում է պողպատե մալուխիր հարաբերական երկարացումով 0,001։

10 . Երբ ալյումինե մետաղալարը ձգվել է, դրա մեջ առաջացել է 35 ՄՊա մեխանիկական լարվածություն։ Գտեք հարաբերական երկարացումը:

11 . Որքա՞ն է 10 սմ-ով ձգվող զսպանակի կոշտության գործակիցը 5,0 N առաձգական ուժով:

12 . Որքա՞ն է երկարանում 100 Ն/մ կոշտությամբ զսպանակը, եթե առաձգական ուժը 20 Ն է:

13 . Որոշեք առավելագույն ուժը, որին կարող է դիմակայել պողպատե մետաղալարը, մակերեսը խաչաձեւ հատվածըորը կազմում է 5,0 մմ 2:

14 . Մարդու տիբիան կարող է դիմակայել 50 կՆ սեղմման ուժին: Ենթադրելով, որ մարդու ոսկորի առաձգական ուժը 170 ՄՊա է, գնահատեք սրունքի միջին հատվածի մակերեսը:

Մակարդակ Բ

1 . Ո՞ր կոլբը կդիմանա ավելի շատ արտաքին ճնշմանը՝ կլոր, թե հարթ հատակով:

2 . Ինչու՞ է հեծանիվների շրջանակը պատրաստված խոռոչ խողովակներից, այլ ոչ թե ամուր ձողերից:

3 . Դրոշմելու ժամանակ մասերը երբեմն նախապես տաքացվում են (տաք դրոշմում): Ինչու են նրանք դա անում:

4 . Նշված կետերում նշե՛ք մարմինների վրա ազդող առաձգական ուժերի ուղղությունը (նկ. 1):

Բրինձ. 1

5 . Ինչու չկա մարմնի կոշտության գործակիցների աղյուսակներ: կ, ինչպես նյութի խտության աղյուսակները։

6 . Ո՞ր աղյուսապատման ժամանակ (նկ. 2) ստորին աղյուսն ավելի մեծ լարվածության տակ կլինի:

7 . Առաձգական ուժը փոփոխական ուժ է. այն փոփոխվում է կետից կետ, երբ այն երկարացվում է: Ինչպե՞ս է իրեն պահում այս ուժի առաջացրած արագացումը:

8 . 10 կգ քաշով բեռը կախված է մի ծայրում ամրացված 2,0 մմ տրամագծով մետաղալարից: Գտեք մետաղալարերի մեխանիկական սթրեսը:

9 . Նույն կշիռները ամրացվել են երկու ուղղահայաց լարերի վրա, որոնց տրամագծերը տարբերվում են 3 անգամ։ Համեմատեք դրանցում առաջացող սթրեսները:

10 . Նկ. Նկար 3-ը ցույց է տալիս կոնկրետ կույտում առաջացող լարվածության կախվածության գրաֆիկը դրա հարաբերական սեղմումից: Գտեք բետոնի առաձգականության մոդուլը:

11 . 10 մ երկարությամբ մետաղալարը՝ 0,75 մմ 2 խաչմերուկի մակերեսով, ձգվում է 1,0 սմ-ով, երբ ձգվում է 100 Ն ուժով: Որոշեք Յանգի մոդուլը մետաղալարերի նյութի համար:

12 . Ի՞նչ ուժով պետք է ձգվի 1 մ երկարությամբ ամրացված պողպատե մետաղալարը՝ 0,5 մմ 2 լայնական կտրվածքով, որպեսզի այն երկարացվի 3 մմ-ով:

13 . Որոշե՛ք 4,2 մ երկարությամբ պողպատե մետաղալարի տրամագիծն այնպես, որ 10 կՆ հավասար երկայնական առաձգական ուժի ազդեցությամբ նրա բացարձակ երկարացումը հավասար լինի 0,6 սմ-ի։

14 . Որոշեք մարմնի կոշտության գործակիցը գրաֆիկից (նկ. 4):

15 . Օգտագործելով ռետինե ժապավենի երկարության փոփոխության կախվածության գրաֆիկը դրան կիրառվող ուժից՝ գտե՛ք ժապավենի կոշտությունը (նկ. 5):

16 . Գծե՛ք դեֆորմացված զսպանակում առաջացող առաձգական ուժի գրաֆիկը Ֆվերահսկում = զ(Δ լ), դրա երկարացումից, եթե զսպանակի կոշտությունը 200 Ն/մ է։

17 . Գծեք զսպանակի երկարացման գրաֆիկը կիրառվող Δ ուժի նկատմամբ լ = զ(Ֆ), եթե զսպանակի կոշտության գործակիցը 400 Ն/մ է։

18 . Հուկի օրենքը զսպանակի առաձգական ուժի նախագծման համար ունի ձև F x = –200 X. Որքա՞ն է առաձգական ուժի ելքը, եթե զսպանակը չդեֆորմացված վիճակից ձգվելիս զսպանակի վերջի տեղաշարժի պրոյեկցիան առանցքի վրա է։ X 10 սմ է

19 . Երկու տղա ձգում են ռետինը՝ դրա ծայրերին դինամոմետրեր ամրացնելով։ Երբ պտույտը երկարացավ 2 սմ-ով, դինամոմետրերը ցույց տվեցին յուրաքանչյուրը 20 N ուժ: Ի՞նչ են ցույց տալիս դինամոմետրերը, երբ պտույտը ձգվում է 6 սմ-ով:

20 . Երկու աղբյուր հավասար երկարություն, միացված շարքով, ձեռքերով ձգեք ազատ ծայրերը։ 100 Ն/մ կոշտությամբ զսպանակը երկարացվում է 5 սմ-ով, եթե դրա երկարացումը 1 սմ է:

21 . Զսպանակը փոխում է իր երկարությունը 6 սմ-ով, երբ նրանից կախված է 4 կգ բեռ: Որքա՞ն կփոխեր այն իր երկարությունը 6 կգ կշռող բեռի ազդեցության տակ։

22 . Նույնական կշիռները կախված են նույն կոշտության երկու լարերի վրա՝ 1 և 2 մ երկարությամբ: Համեմատե՛ք լարերի բացարձակ երկարացումները։

23 . Նեյլոնե ձկնորսական գծի տրամագիծը 0,12 մմ է, իսկ ճեղքման բեռը՝ 7,5 Ն։ Գտե՛ք այս տեսակի նեյլոնի առաձգական ուժը։

24 . Ո՞րն է պողպատե մետաղալարի ամենամեծ խաչմերուկի տրամագիծը, որը կկոտրվի 7850 Ն ուժի ներքո:

25 . 10 կգ կշռող ջահը պետք է կախված լինի 5,0 մմ 2-ից ոչ ավելի լայնական կտրվածքով մետաղալարից: Ինչ նյութից պետք է պատրաստված լինի մետաղալարը, եթե անհրաժեշտ է ապահովել անվտանգության հնգապատիկ մարժան:

Մակարդակ ՀԵՏ

1. Եթե ​​դուք կցում եք ուղղահայաց տեղակայված դինամոմետրին փայտե բլոկկշռում է 200 գ, ապա դինամոմետրի ցուցանիշը կլինի այնպես, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում: Որոշեք, թե ինչ արագացումով կսկսի շարժվել նույն բլոկը, եթե այն ետ քաշվի այնպես, որ զսպանակը երկարանա ևս 2 սմ-ով, այնուհետև բլոկը ազատվի:

Մենք արդեն բազմիցս օգտագործել ենք դինամոմետր՝ ուժեր չափող սարք։ Այժմ ծանոթանանք այն օրենքին, որը թույլ է տալիս ուժերը չափել դինամոմետրով և որոշում է դրա մասշտաբի միատեսակությունը։

Հայտնի է, որ ուժերի ազդեցության տակ առաջանում է մարմինների դեֆորմացիա– փոխելով դրանց ձևը և/կամ չափը. Օրինակ՝ պլաստիլինից կամ կավից մենք կարող ենք ձևավորել մի առարկա, որի ձևն ու չափը նույնը կմնան նույնիսկ ձեռքերը հանելուց հետո։ Այս դեֆորմացիան կոչվում է պլաստիկ: Այնուամենայնիվ, եթե մեր ձեռքերը դեֆորմացնեն զսպանակը, ապա երբ դրանք հանենք, հնարավոր է երկու տարբերակ՝ զսպանակը ամբողջությամբ կվերականգնի իր ձևն ու չափը, կամ զսպանակը կպահպանի մնացորդային դեֆորմացիան։

Եթե ​​մարմինը վերականգնում է այն ձևը և/կամ չափը, որն ուներ մինչև դեֆորմացիան, ապա առաձգական դեֆորմացիա. Այն ուժը, որն առաջանում է մարմնում առաձգական ուժը ենթակա է Հուկի օրենքը:

Քանի որ մարմնի երկարացումը ներառված է Հուկի օրենքի մոդուլում, այս օրենքը վավեր կլինի ոչ միայն լարման, այլև մարմինների սեղմման համար։

Փորձերը ցույց են տալիս. եթե մարմնի երկարացումը փոքր է նրա երկարության համեմատ, ապա դեֆորմացիան միշտ էլ առաձգական է.եթե մարմնի երկարացումը մեծ է նրա երկարության համեմատ, ապա դեֆորմացիան սովորաբար կլինի պլաստիկկամ նույնիսկ կործանարար. Այնուամենայնիվ, որոշ մարմիններ, օրինակ, առաձգական ժապավենները և աղբյուրները, առաձգականորեն դեֆորմացվում են նույնիսկ դրանց երկարության զգալի փոփոխություններով: Նկարը ցույց է տալիս դինամոմետրի զսպանակի ավելի քան կրկնակի երկարացում:

Կոշտության գործակցի ֆիզիկական իմաստը պարզաբանելու համար այն արտահայտենք օրենքի բանաձեւից. Ստացնենք առաձգական ուժի մոդուլի հարաբերությունը մարմնի երկարացման մոդուլին: Հիշենք՝ ցանկացած հարաբերակցություն ցույց է տալիս, թե համարիչի արժեքի քանի միավոր կա հայտարարի արժեքի միավորի վրա։ Ահա թե ինչու Կոշտության գործակիցը ցույց է տալիս այն ուժը, որն առաջանում է առաձգական դեֆորմացված մարմնում, երբ նրա երկարությունը փոխվում է 1 մ-ով։

1. Դինամոմետրը...
2. Հուկի օրենքի շնորհիվ դինամոմետրը դիտում է...
3. Մարմինների դեֆորմացիայի երեւույթը կոչվում է...
4. Պլաստիկ դեֆորմացված մարմինը կանվանենք...
5. Կախված զսպանակին կիրառվող ուժի մոդուլից և/կամ ուղղությունից՝ ...
6. Դեֆորմացիան կոչվում է առաձգական և համարվում է, որ ենթարկվում է Հուկի օրենքին, ...
7. Հուկի օրենքն իր բնույթով սկալյար է, քանի որ այն կարող է օգտագործվել միայն որոշելու համար...
8. Հուկի օրենքը գործում է ոչ միայն լարվածության, այլեւ մարմինների սեղմման համար...
9. Տարբեր մարմինների դեֆորմացիայի վերաբերյալ դիտարկումներն ու փորձերը ցույց են տալիս, որ...
10. Դեռ մանկուց խաղերից մենք լավ գիտենք, որ...
11. Սանդղակի զրոյական գծի, այսինքն՝ չդեֆորմացված սկզբնական վիճակի համեմատ՝ աջ...
12. Կոշտության գործակցի ֆիզիկական նշանակությունը հասկանալու համար, ...
13. «k» արժեքն արտահայտելու արդյունքում մենք...
14. Ավելին՝ մաթեմատիկայից տարրական դպրոցՄենք գիտենք, որ...
15. Կոշտության գործակցի ֆիզիկական իմաստն այն է, որ այն...

Աղբյուրի սկզբնական երկարացումը Ա/ է։ Ինչպես իզմ
Զսպանակի պոտենցիալ էներգիան մեծանում է, եթե դրա երկարացումը
կրկնակի մեծ կլինի՞
1) կավելանա 2 անգամ
2) կավելանա 4 անգամ
3) կնվազի 2 անգամ
4) կնվազի 4 անգամ
Երկու մարմին շարժվում են միմյանց ուղղահայաց գծերով
կտրված ուղիղ գիծ, ​​ինչպես ցույց է տրված նկարում: Մոդուլ
առաջին մարմնի թափը p\ = 8 կգ-մ/վրկ, իսկ երկրորդ մարմինը
p 2 = 6 կգ-մ/վրկ. Որքա՞ն է մարմնի իմպուլսի, պատկերի մոդուլը
դրանց բացարձակապես ոչ առաձգական ազդեցության հետևանքով:
U
R \
1) 2 կգ - մ/վ
2) 48 կգ - մ/վ
3) 10 կգ* մ/վ
4) 14 կգ - մ/վ
156

Սահող շփման ուժի կախվածությունն ուսումնասիրելիս
A5
Fjpպողպատե բար սեղանի հորիզոնական մակերեսին
քաշով Տբարը ստացավ ներկայացված գրաֆիկը
նկարչություն. Ըստ գրաֆիկի՝ այս ուսումնասիրության մեջ գործակիցը
շփման գործակիցը մոտավորապես հավասար է
2) 0,02
3) 1,00
4) 0,20
Հորիզոնական ճանապարհով ընթացող մեքենա
A6
պտտվում է շրջանագծի կամարի երկայնքով. Ինչ է նվազագույնը
այս շրջանագծի շառավիղը ավտոշփման գործակցով
շարժական անվադողեր ճանապարհին 0.4 և մեքենայի արագությունը
10 մ/վ.
1) 25 մ
2) 50 մ
3) 100 մ
4) 250 մ
Մարմնի 2 վրկ ուղղագիծ հավասարաչափ արագացված շարժման համար
A7
անցել է 20 մ՝ 3 անգամ ավելացնելով իր արագությունը։ Սահմանել
մարմնի սկզբնական արագությունը.
1) 5 մ/վ
2) 10 մ/վրկ
3) 15 մ/վրկ
4) 30 մ/վրկ
157

Նկարը ցույց է տալիս 1-ի վրա իրականացված գործընթացի գրաֆիկը
A8
իդեալական գազի մոլ. Գտեք ջերմաստիճանի հարաբերակցությունը Zk
Tx
1) 6
4) 15
Գրաֆիկը ցույց է տալիս ճնշման կախվածությունը ծայրից
A9
Ավանդույթներ երկու իդեալական գազերի համար ֆիքսված
Տ
ջերմաստիճանները. Այս գազերի ջերմաստիճանի հարաբերակցությունը p_J_ հավասար է
T2
1)
1
2)
2
3)
0,5
4)
7 2
t-I-)--
4-4- .
-
ես ես
ց - -
J-
- --i. -
H--- 1-
«
Ի
Ի
Ի
Ի
1
Ի
j __ 1__ 1 - 4 __ 1 __ Ես -
I G t 7\ Գ

I I » I I I
-1-- գ - +-I---*--
I I I I I I I I I I I
- Ջ-
I - - 4 - - i -
Ի -
* . - 1 ------1------1--------
» Ես ................
տ
ես
ես
ես
ես
ես
>
ես
Ի
Պ
158

A 10
Բյուրեղային բան
հոսանք ջեռուցման միջոցով
Ջեռուցիչը հավասարապես տաքացվեց
0
նախքան
պահը
t0.
հետո
ջեռուցիչ
անջատված։
Վրա
գրաֆիկը ցույց է տալիս կախվածությունը
ջերմաստիճանի տատանում Տնյութեր
ժամանակից տ.Ո՞ր տարածքով
համապատասխանում է հեղուկ վիճակում նյութի տաքացման գործընթացին.
1) 5-6
2) 2-3
3) 3-4
4) 4-5
Ջերմային շարժիչի գազը ստացել է 300 Ջ ջերմություն
Ա Պ
և կատարեց աշխատանք7 36 J. Ինչպե՞ս փոխվեց ներքին էներգիան
գազ?
1) նվազել է 264 Ջ
2) նվազել է 336 Ջ
3) ավելացել է 264 Ջ
4) ավելացել է 336 Ջ
Ա12
Իդեալական գազը սկզբում տաքացվում է մշտական ​​ճնշման տակ
lenition, ապա նրա ճնշումը նվազել է մշտական
ծավալը, ապա հաստատուն ջերմաստիճանում գազի ծավալը
նվազել է բնօրինակ արժեքը. Որը գրա
ֆիքսում կոորդինատային առանցքներ p-Vհամապատասխանում է սրանք ից
գազի վիճակի փոփոխություն.
1)
3)
4) RL
Ա
v
v
Վ
v
159

A13
Երկու կետ էլեկտրական լիցքգործել միմյանց վրա
ընկեր 9 մՆ ուժերով։ Որո՞նք են լինելու փոխազդեցության ուժերը:
Նրանց միջև, եթե, առանց լուսաբացների միջև հեռավորությունը փոխելու
տիկնայք, յուրաքանչյուրի մոդուլը 3 անգամ ավելացնե՞ք։
1) 1 մկՆ
2) 3 µN
3) 27 մկՆ
4) 81 մկՆ
Դ 1 4
Անընդհատ էլեկտրական հոսանքը հոսում է հաղորդիչի միջով: Իմանալ-
--- - հաղորդիչով անցնող լիցքի քանակն ավելանում է
ժամանակի ընթացքում՝ ըստ ներկայացված ժամանակացույցի
նկարչություն. Հաղորդավարում ընթացիկ ուժը հավասար է
1) 1,5 Ա
2) 4 Ա
3) 6 Ա
4) 24 Ա
Օգտագործելով էլեկտրամագնիսական հիմնական օրենքը
ինդուկցիա (£
= -
) կարելի է բացատրել
IVD
դ^
1) երկու զուգահեռ լարերի փոխազդեցությունը՝ ըստ
որը կրում է հոսանքը
2) տեղակայված մագնիսական ասեղի շեղումը
դրան զուգահեռ հոսանքի հաղորդիչի մոտ
3) առաջացում էլեկտրական հոսանքփակ վիճակում
կծիկ, երբ հոսանքն ավելանում է մեկ այլ կծիկի մեջ
կողքին գտնվող դիակ
4) հաղորդիչի վրա ազդող ուժի առաջացումը հետ
հոսանք մագնիսական դաշտում