Самостоятельная работа по теме 'Сила упругости'

Сила упругости

Ключевые слова: природа силы упругости, упругое воздействие на тело, модель кристалла, сила реакции опоры, сила натяжения, закон Гука, коэффициент пропорциональности.

Вариант 1

1. Какие виды взаимодействий существуют между телами?

2. Подъемный кран поднимает сваю за один конец. Какие силы при этом действуют? Изобразите их на рисунке.

3. Как измениться абсолютное и относительное удлинение стальной проволоки: а) при замене ее такой же проволокой, но в три раз большей длины; б) при замене ее проволокой алюминиевой (такой же длины и сечения)?

4. Какая сила сможет растянуть рыболовную леску жесткостью 0,5 кН/м на 7 мм? Насколько удлинится рыболовная леска при поднятии вертикально вверх рыбы массой 250 г?

5. На рисунке приведен график зависимости изменения длины резинового жгута от модуля приложенной к нему силы. Найдите жесткость жгута.

6. Найти удлинение буксирного троса, жесткостью 100 кН/м при буксировке автомобиля массой 2 т с ускорением 0,5 м/с². Трением пренебречь.

7. Жесткость одной пружины равна k₁, а другой k₂. Какова жесткость пружины k, составленной из этих пружин, соединенных последовательно?

Вариант 2

1. Какие силы называют электромагнитными?

2. Упавший на пол мяч отскочил вверх. Какие силы действовали на мяч во время его падения, во время соприкосновения с полом? Изобразите на рисунке.

3. Как измениться абсолютное и относительное удлинение стальной проволоки: а) при замене ее такой же проволокой, но в четыре раза большего сечения; б) при замене ее медной проволокой (такой же длины и сечения)?

4. Какие силы надо приложить к концам проволоки, жесткость которой 80 кН/м, чтобы растянуть ее на 2 мм? Какие силы необходимо приложить к концам проволоки, имеющей в два раза большую жесткость, чтобы растяжение было таким же, что и в первом случае?

5. На рисунке приведен график зависимости силы упругости от удлинения резинового шнура. На окольно нужно растянуть шнур, чтобы возникла сила упругости 25Н? Определите силу упругости при удлинении шнура на 1,5 см.

6. Два бруска массой 0,2 кг и 0,3 кг, соединенные нитью, движутся без трения равноускоренно под действием силы 1Н. С каким ускорением движутся бруски? Какова сила натяжения, действующая на второй брусок?

7. Жесткость одной пружины равна k₁, а другой k₂. Какова жесткость пружины k, составленной из этих пружин, соединенных параллельно?

Вариант 3

1. Какими взаимодействиями определяются все механические явления в макромире?

2. В чем отличие упругих тел от пластичных?

3. При любых ли деформациях справедлив закон Гука?

4. Почему нет таблиц для жесткости k (вроде таблиц для плотности вещества)?

5. К проволоке был подвешен груз, затем проволоку согнули пополам и подвесили тот же груз. Сравните абсолютное и относительное удлинение проволоки в обоих случаях.

6. Чему равна сила упругости, с которой буксирный трос жесткостью 10⁶ Н/м действует на автомобиль, если при буксировке автомобиля трос удлинился на 2 см?

7. Какие силы надо приложить к концам стальной проволоки длиной 7 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм² для удлинения ее на 2 мм?

Вариант 4

1. Интенсивность, какого взаимодействия электромагнитного или гравитационного больше и на сколько?

2. Какая модель позволяет просто объяснить упругие свойства твердых тел?

3. Гиря стоит на столе. Изобразите, какие силы уравновешиваются?

4. При столкновении двух вагонов буферная пружина жесткостью 10⁵ Н/м сжалась на 0,1 см? какова максимальная сила упругости, с которой пружины воздействовали на вагон?

5. На тонкой проволоке подвешен груз массой 10 кг. При этом длина проволоки увеличилась на 0,5 мм. Чему равна жесткость нити?

6. Какого сечения надо взять алюминиевую проволоку для замены стальной проволоки такой же длины с площадью поперечного сечения 2 мм², чтобы удлинение их под действием равных сил оказались одинаковыми?

7. Гирю массой m, подвешенную на нити поднимают с постоянным ускорением из состояния покоя. Найдите координату гири к моменту времени t от начала движения, если жесткость нити равна k, а удлинение − ∆L.