1. На рисунке изображены тело и силы, действующие на него. а) Равна ли нулю равнодействующая всех сил, действующих на
тело?
б) Равнодействующая каких двух сил равна нулю?
в) Как будет двигаться данное тело под действием всех приложенных к нему сил, если начальная скорость тела была равна нулю?
2. На рисунке приведены графики зависимости силы упругости от
деформации для двух пружин.
а) Жёсткость какой пружины больше?
б) Чему равна жёсткость каждой пружины?
в) Удлинение какой пружины будет больше, если растягивать их
равными силами? Во сколько раз?
Вопрос 1:
а) Равна ли нулю равнодействующая всех сил, действующих на тело?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо проанализировать все силы, действующие на тело, и сложить их векторно. Если в результате полученная равнодействующая сил будет равна нулю, то ответ на вопрос будет "да". Если же равнодействующая сил будет отлична от нуля, то ответ будет "нет".
Обычно на таких рисунках представлены направления и модули сил, поэтому в данном случае нам необходимо учесть их значения. Если, например, на рисунке изображены три силы и их модули соответственно 10, 5 и 5 Н, причем первые две силы направлены в противоположные стороны, а третья сила направлена в ту же сторону, что и первая, то мы можем сложить их вектора. В данном случае равнодействующая сила будет равна нулю, так как 10 Н - 5 Н = 5 Н и 5 Н + (- 5 Н) = 0 Н. Таким образом, ответ на вопрос "а" будет: да, равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю.
б) Равнодействующая каких двух сил равна нулю?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо проанализировать все силы, действующие на тело, и найти такие две силы, равнодействующая которых будет равна нулю. Для этого мы должны посмотреть на рисунок и найти силы, которые направлены в противоположные стороны. Например, если на рисунке изображены силы в 10 Н и -10 Н, то их равнодействующая будет равна нулю, так как 10 Н + (-10 Н) = 0 Н. Таким образом, ответ на вопрос "б" будет: равнодействующая равна нулю для двух сил с модулями 10 Н и -10 Н.
в) Как будет двигаться данное тело под действием всех приложенных к нему сил, если начальная скорость тела была равна нулю?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо учесть направление и модули всех сил, действующих на тело. Если в результате сложения этих сил полученная равнодействующая будет равна нулю, то тело будет находиться в состоянии покоя. Если равнодействующая сил будет отлична от нуля, то тело будет двигаться в направлении этой равнодействующей силы. В данном случае ответ на вопрос "в" будет зависеть от данных на рисунке. Если равнодействующая сил будет равна нулю, то тело будет оставаться в состоянии покоя. Если равнодействующая сил отлична от нуля, то тело будет двигаться.
Вопрос 2:
а) Жёсткость какой пружины больше?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо сравнить графики зависимости силы упругости от деформации для двух пружин. Если на одном графике сила упругости при определенной деформации тела больше, чем на другом графике при такой же деформации тела, то жесткость пружины, соответствующей первому графику, будет больше. Если же сила упругости на первом и втором графиках одинакова при одной и той же деформации тела, то жесткость пружин будет одинаковой.
Например, если на первом графике при деформации тела величина силы упругости равна 10 Н, а на втором графике при такой же деформации величина силы упругости равна 5 Н, то жесткость пружины, соответствующей первому графику, будет больше.
б) Чему равна жёсткость каждой пружины?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо оценить графики зависимости силы упругости от деформации для двух пружин. Жесткость пружины определяется по формуле:
к = F / Δl,
где к - жесткость пружины, F - сила, вызывающая деформацию, Δl - изменение длины пружины.
Таким образом, чтобы найти жесткость каждой пружины, нам нужно знать значения силы и изменения длины для каждой из них.
в) Удлинение какой пружины будет больше, если растягивать их равными силами? Во сколько раз?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо сравнить графики зависимости удлинения пружин от силы растяжения. Если на одном графике удлинение пружины при определенной силе будет больше, чем на другом графике при такой же силе, то удлинение пружины, соответствующей первому графику, будет больше. Для определения во сколько раз одно удлинение больше другого нам необходимо поделить значение удлинения из первого пружинного графика на значение удлинения из второго пружинного графика в соответствующей точке.
Например, если на первом графике при силе растяжения 10 Н удлинение пружины равно 5 мм, а на втором графике при такой же силе удлинение пружины составляет 2 мм, то удлинение первой пружины будет в 2,5 раза больше удлинения второй пружины.
Надеюсь, ответы на вопросы будут вам полезны и понятны! Если возникнут еще вопросы, с удовольствием помогу вам с ними разобраться.