Сила
1
Из деятельности стало ясно, что во сколько раз увеличивается удлинение пружины, во столько же раз увеличивается сила упругости, возникающая в пружине. Эта зависимость выражается законом Гука:

Fупр = -kΔx.

Здесь F – значение силы упругости, Δx – растяжение или сжатие пружины, то есть разница между ее исходной
Зна-
ете ли
вы?
Закон Гука был открыт
английским учёным
Робертом Гуком
(1655–1703),
современником Исаака
Ньютона.
длиной и ее длиной в деформированном состоянии. Знак минус указывает на то, что сила упругости направлена п ротивоположно силе, деформирующей пружину. k – коэффициент жесткости пружины, его единица измерения в СИ - 1
H
м
:
[к] =
[F] [x]
= 1
H м
.
Коэффициент жесткости зависит от размера пружины и рода материала, из которого она изготовлена.

##### Решение задачи

Груз, подвешенный на пружине,
находится в состоянии покоя. Сила
тяжести, действующая на него,
составляет 20 Н, а растяжение
пружины – 0,01 м. Постройте
диаграмму сил и вычислите
коэффициент жёсткости пружины.

##### Решение

На груз действуют направленная вниз сила тяжести (mg) и направленная вверх сила упругости пружины (кΔx). Поскольку сила тяжести равна силе упругости пружины, груз находится в состоянии покоя: mg = кΔx.
Так как mg = 20 Н, Δx = 0,01 м, то можно записать 20 Н = к · 0,01 м.
Отсюда
k =
20 H
0,01м
= 2000
H
м
.
•ПОДУМАЙ
•ОБСУДИ
•ПОДЕЛИСЬ
Почему пластилиновый шарик, упавший на пол, не отскакивает вверх?

##### Примените полученные знания

1. Две одинаковые
упругие пружины:
одна сжата, а
другая растянута.
Сравните
направление и
величину сил
упругости,
возникающих в
пружинах, если
сжатие и удлинение
их равны.
2. На вертикально расположенную упругую пружину помещен груз массой 2 кг. Если сжатие пружины равно 10 см, вычислите её коэффициент жесткости.
3. При приложении силы 5 Н к эластичной пружине она удлиняется на 20 мм. Рассчитайте коэффициент жесткости пружины и силу, необходимую для растяжения пружины на 7 мм. 4. На рисунке изображена пружина, деформированная под воздействием силы 3 Н. Чему будет равно удлинение пружины, если на неё станет действовать сила 5 Н?