Сила упругости задачи

Урок по физике

Сила упругости задачи

Середина урока

20 мин.

1. Объяснение нового материала.

Постановка проблемного вопроса.

Книга, лежащая на столе, может сама по себе упасть? (Нет, она находится в состоянии покоя). Шар висит на нити, брусок лежит на столе, снег лежит на крыше. Падают ли тела? (Нет). Почему покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити? (Учащиеся высказывают свои предположения).

Итак, предположим, что сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и как она возникает?

2. фильм «Закон Гука».

Цель: выяснить природу силы упругости, сформулировать закон Гука.

3. Заполните столбец на шаблоне «Для меня новое»

Учитель выполняет роль консультанта.

Работа в парах. Взаимооценка между парами.

Откройте учебник §19 стр 93 – 96.

Сила упругости-___________Формула:где
ВеличинаБуквенные обозначения Единица измерения

Выведите формулу для:

k=

∆x=

Учитель задает учащимся разноуровневые вопросы:

1.Как изменяется расстояние между частицами вещества при растяжении и сжатии? (при сжатии расстояния между частицами становятся меньше, а при растяжении – больше).

2. Каково изменение сил взаимодействия между частицами вещества? (силы взаимодействия увеличиваются в обоих случаях, но при сжатии — это силы отталкивания, а при растяжении — притяжения.)

3. Как изменяется длина резиновой ленты при растяжении? (увеличивается).

4. Что происходит с высотой поролона при сжатии? (уменьшается).

5. Что заставило вернуть форму тел после упругих деформаций? (сила).

6. Какая сила? Сила чего? (сила взаимодействия частиц)

В тетради учащиеся записывают определение силы упругости, обозначение силы упругости.

Вывод: сила упругости стремится вернуть телу первоначальную форму.

— От каких величин зависит сила упругости? Fynp= -kΔl закон Гука- английский ученый.

Прямое обучение учителя.

При объяснении учитывается потребности некоторых учащихся через более подробное объяснение в ходе беседы.

Учитель показывает на доске точку приложения силы упругости и её направление

Учащиеся заполняют третий столбец шаблона.

Далее учитель объясняет по рисунку 1.

Дан график зависимости Fупр от ∆x

Рис.1

Определим k для первоготела:

k1=F/∆x=10 Н/см

k2=10 Н/см

Какой можно сделать вывод?

Fупр1/х1= Fупр2/х2= Fупр3/х3=k

k — коэффициент жесткости пружины одинаков для данной пружины.

— Индивидуальная работа. Самостоятельно для второй пружины: k=5 Н/см

Разноуровневые ответы учащихся.

Некоторые учащиеся самостоятельно делают вывод о том, что модуль силы упругости при растяжении (сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела: у различных материалов коэффициент жесткости разный.

Затем этот вывод формулируется вместе с учителем и остальными учащимся:

— значит для разных тел разное значение k;

— модуль силы упругости при растяжении (сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела;

— у различных материалов коэффициент жесткости разный.

4. Физкультурная минутка – 2 минуты.Учащимся предлагается встать со своих мест, и, закрепляя виды деформаций, показать с помощью своего тела все 5 видов деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб.

5. Задачи для индивидуальной работы:

Дифференцированное задание.

Критерии оценивания:

— используют закон Гука при решении задач:

Дескрипторы для 1 задачи:

— записывает условие задачи;

— переводит единицы измерения в СИ;

— использует формулу закона Гука;

— производит вычисления;

— находит силу упругости;

— записывает ответ.

1.Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1 кН/м, сжалась на 4 см?

Дескрипторы для 2 задачи:

— записывает условие задачи;

— использует формулу закона Гука;

— находит неизвестную величину (удлинение) из закона

Гука;

— производит вычисления;

— записывает ответ.

2. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 500 Н/м.

Дескрипторы для 3 задачи:

— записывает условие задачи;

— переводит единицы измерения в СИ;

— решают задачу с большим количество неизвестных;

— производит вычисления;

— записывает ответ.

3. Какова жесткость пружины , если груз массой 10 кг растягивает пружину на 20 см?

Дано : СИ Формула: Решение

m = 10 кг F = mgF = 10 кг · 9,8H⁄кг

x = 20 см 0,2 м F = kΔx = 98 H

k = 98 H ⁄ 0,2 м =

490 H ⁄ м

k ˗ ? k = ₣ ⁄ Δx

Ответ: 490 H ⁄ м

Самопроверка.

Интерактивная доска

фильм

Файл в папке.

www.infourok.ru

Работа с книгой.

ФО дается+

Работа с опорным конспектом.

ФО учителя

Работа в тетради.

ФО учителя словесная оценка учителя.

ФО учителя словесная оценка учителя.

Источник: https://kopilkaurokov.ru/fizika/uroki/urok_po_fizikie_sila_uprughosti_zakon_guka

Задачи по физике по теме сила упругости

Сила упругости задачи

Примеры решения задач по теме «Силы упругости. Закон Гука»

«Физика — 10 класс»

При решении задач по этой теме надо иметь в виду, что закон Гука справедлив только при упругих деформациях тел. Сила упругости не зависит от того, какая происходит деформация: сжатия или растяжения, она одинакова при одинаковых Δl. Кроме этого, считается, что сила упругости вдоль всей пружины одинакова, так как масса пружины обычно не учитывается.

Задача 1.

При помощи пружинного динамометра поднимают с ускорением а = 2,5 м/с2, направленным вверх, груз массой m = 2 кг. Определите модуль удлинения пружины динамометра, если её жёсткость k = 1000 Н/м.

Р е ш е н и е.

Согласно закону Гука, выражающему связь между модулем внешней силы , вызывающей растяжение пружины, и её удлинением, имеем F = kΔl. Отсюда

Для нахождения силы воспользуемся вторым законом Ньютона.

Теперь мы можем написать условие равновесия груза на пружине : mg = k∆l , используем это условие при решении задачи №1:

1) Какова жесткость пружины , если груз массой 10 кг растягивает пружину на 0,1 м.

Дано:

М=10кг L=0,1м k-?

Решение:

mg = k∆l mg : ∆l = k

После подстановки получаем ответ: 1000Н/м

Теперь зная жесткость пружины, разберем ситуацию каким образом мы можем узнать массу тела, рассмотрим задачу №2:

2) Используя полученный ответ из предыдущей задачи определите какой груз нужно подвесить к пружине, чтобы растянуть ее на 20 см.

Дано:

k =1000Н/м L=0,2м М – ?

Решение:

mg = k ∆l m = k ∆l:g

После подстановки получаем ответ: 20 кг

А теперь используем наши умения и навыки для решения более сложной задачи:

3) Груз массой 3 кг растягивает пружину на 5 см.

Задачи по физике на тему сила упругости 7 класс

Какова жесткость второй пружины, если ее удлинение равно 1 см? РЕШЕНИЕ

На рисунке 28 представлены графики зависимости удлинения от модуля приложенной силы для стальной 1 и медной 2 проволок равной длины и диаметра. Сравнить жесткости проволок. РЕШЕНИЕ

На рисунке 29 приведен график зависимости длины резинового жгута от модуля приложенной к нему силы. Найти жесткость жгута РЕШЕНИЕ

Жесткость данного куска проволоки равна k.
Чему равна жесткость половины этого куска проволоки? Ответ обосновать РЕШЕНИЕ

Жесткость одной пружины равна k1 а другой — k2. Какова жесткость пружины (k) составленной из этих пружин, соединенных последовательно РЕШЕНИЕ

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

Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической станции массой 20 т на расстояние 100 м.

Решение задач по физике на тему сила упругости

Есть и другая формулировка закона Гука. Введем понятие относительной деформации «эпсилон» и напряжения материала «сигма»:

S – площадь поперечного сечения деформируемого тела. Тогда закон Гука запишется так: относительная деформация пропорциональна напряжению.

Здесь Е – модуль Юнга, зависящий от свойств материала.

Закон Гука был экспериментально открыт в 1660 году англичанином Робертом Гуком.

Вопросы на силу упругости и закон Гука

Вопрос 1. Какие бывают деформации?

Ответ. Помимо простейших деформаций растяжения и сжатия, бывают сложные деформации кручения и изгиба. Также разделяют обратимые и необратимые деформации.

Вопрос 2. В каких случаях закон Гука справедлив для упругих стержней?

Ответ. Для упругих стержней (в отличие от эластичных тел) закон Гука можно применять при малых деформациях, когда величина эпсилон не превышает 1%.

На сколько бы она изменила свою длину под действием груза массой 6 кг?

Решение

22. На двух проволоках, одинаковой жесткости, длиной 1 и 2 м подвешены одинаковые грузы. Сравните абсолютные удлинения проволок.

Решение

23.

Важно

Диаметр капроновой рыболовной лески 0,12 мм, а разрывная нагрузка 7,5 Н. Найдите предел прочности на разрыв данного сорта капрона.

Решение

24. При каком наибольшем диаметре поперечного сечения стальная проволока под действием силы в 7850 Н разорвется?

Решение

25.

Люстру массой 10 кг нужно подвесить на проволоке сечением не более 5,0 мм2. Из какого материала следует взять проволоку, если необходимо обеспечить пятикратный запас прочности?

Решение

Уровень С

1. Если к вертикально расположенному динамометру прикрепить деревянный брусок массой 200 г, то показание динамометра окажется таким, как показано на рисунке 1.

Задачи по физике по теме сила упругости закон гука

Проволока длиной 10 м с площадью сечения 0,75 мм2 при растяжении силой 100 Н удлинилась на 1,0 см. Определите модуль Юнга для материала проволоки.

Решение

12. С какой силой нужно растягивать закрепленную стальную проволоку длиной 1 м с площадью сечения 0,5 мм2, чтобы удлинить ее на 3 мм?

Решение

13.

Внимание

Определите диаметр стальной проволоки длиной 4,2 м, чтобы при действии продольной растягивающей силы, равной 10 кН, ее абсолютное удлинение было равно 0,6 см?

Решение

14. Определите по графику (рис. 4) коэффициент жесткости тела.

Решение

15. По графику зависимости изменения длины резинового жгута от приложенной к нему силы найдите жесткость жгута (рис.

5).

Решение

16. Постройте график зависимости силы упругости, возникающей в деформированной пружине Fупр = f(Δl), от ее удлинения, если жесткость пружины 200 Н/м.

Решение

17.

Задачи по физике по теме сила упругости формула

Уровень А

1. Какого вида деформации испытывают при нагрузке:

а) ножка скамейки;

б) сиденье скамейки;

в) натянутая струна гитары;

г) винт мясорубки;

д) сверло;

е) зубья пилы?

Решение

2. С какой деформацией (упругой или пластической) имеют дело при лепки фигур с глины, пластилина?

Решение

3. Проволока длиной 5,40 м под действием нагрузки удлинилась до 5,42 м.
Определите абсолютное удлинение проволоки.

Решение

4. При абсолютном удлинении на 3 см длина пружины стала равной 27 см. Определите ее начальную длину, если пружину:

а) растянули;

б) сжали.

Решение

5. Абсолютное удлинение проволоки длиной 40 см равно 2,0 мм. Определите относительное удлинение проволоки.

Решение

6. Абсолютное и относительное удлинение стержня равны 1 мм и 0,1% соответственно.

По данным таблицы строим график зависимости Fупр(∆l).

Вопросы учащимся:

– Какую линию получили на графике?

– Как называется такая зависимость в математике?

– Что происходит с силой упругости, если длина пружины увеличивается? Уменьшается?

– Как изменится сила упругости, если длина пружины увеличится в 2 раза? Посмотрим на график.

– Найдем отношение силы упругости к удлинению пружины (первый результат считаю я, остальные вы – по вариантам):

∆F1/∆l1= ∆F2/∆l2=

∆F3/∆l3= ∆F4/∆l4=

– Какой вывод можно сделать об отношении силы упругости к удлинению пружины?

– Мы с вами получили закон, открытый английским физиком Робертом Гуком в 1660г.

Закон Гука: Fупр = k∆l – сила упругости прямо пропорциональна величине деформации.

Задачи по физике по теме сила упругости 7 класс

Тогда

И, следовательно, жесткость системы

Ответ: .

Задача 5. В спортивном зале есть тренажер, состоящий из двух пружин, подвешенных к потолку. Жесткости пружин равны и , длина пружин одинаковая и равна см.

Если потянуть за пружину в точке А с силой Н вниз, то нижняя пружина коснется пола.
Если потянуть за точку В с силой Н вниз, то эта точка коснется пола.

Определите жесткости пружин, если известно, что высота потолка в зале м.

К задаче 5.

Когда будем тянуть за точку , то растягивать мы будем только верхнюю пружину, и растянем ее так, что ее длина достигнет 1м 60см, и тогда нерастянутая нижняя пружина коснется пола.

Задачи по физике по теме сила упругости 11 класс

Расчет силы упругости

Условие

Один конец проволоки жестко закреплен. С какой силой нужно тянуть за второй конец, чтобы растянуть проволоку на 5 мм? Жесткость проволоки известна и равна 2*106 Н/м2.

Решение

Запишем закон Гука:

По третьему закону Ньютона:

Ответ: 10 кН.

Задача №2. Нахождение жесткости пружины

Условие

Пружину, жесткость которой 100 Н/м, разрезали на две части.

Чему равна жесткость каждой пружины?

Решение

По определению, жесткость обратно-пропорциональна длине. При одинаковой силе F неразрезанная пружина растянется на х, а разрезанная – на x1=x/2.

Ответ: 200 Н/м

При растяжении пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба, однако мы не учитываем их при решении задач.

Задача №3

Вычислите вес мяча и силу тяжести, действующую на него.

Задача № 4. Чему равна сила тяжести тела, масса которого 4 кг?

Задача № 5. Какой вес имеет вода объемом 3 дм3?

Задача № 6. Подвешенная к потолку люстра действует на потолок с силой 49 Н. Какова масса люстры?

Задача № 7. Изобразите графически силу тяжести и вес гири массой 1 кг.

Задача № 8. Изобразите графически силы, действующие на шар, висящий на нити.

Решение. На шар, висящий на нити, действуют несколько сил: сила тяжести, приложенная к шару, сила упругости нити, приложенная к нити, и вес тела, приложенный к подвесу. Шар неподвижен, поэтому численно эти силы равны, следовательно, длина стрелок, изображающих силы, будет одинакова.

Задача № 9 (повышенной сложности).

Источник: https://yuridicheskaya-kompaniya-n1.ru/zadachi-po-fizike-po-teme-sila-uprugosti

Примеры решения задач по теме «Силы упругости. Закон Гука» — Класс!ная физика

Сила упругости задачи

«Физика — 10 класс»

При решении задач по этой теме надо иметь в виду, что закон Гука справедлив только при упругих деформациях тел. Сила упругости не зависит от того, какая происходит деформация: сжатия или растяжения, она одинакова при одинаковых Δl. Кроме этого, считается, что сила упругости вдоль всей пружины одинакова, так как масса пружины обычно не учитывается.

Задача 1.

При помощи пружинного динамометра поднимают с ускорением а = 2,5 м/с2, направленным вверх, груз массой m = 2 кг. Определите модуль удлинения пружины динамометра, если её жёсткость k = 1000 Н/м.

Р е ш е н и е.

Согласно закону Гука, выражающему связь между модулем внешней силы , вызывающей растяжение пружины, и её удлинением, имеем F = kΔl. Отсюда

Для нахождения силы воспользуемся вторым законом Ньютона. На груз, кроме силы тяжести m, действует сила упругости пружины, равная по модулю F и направленная вертикально вверх. Согласно второму закону Ньютона m = F + m.

Направим ось OY вертикально вверх так, чтобы пружина была расположена вдоль этой оси (рис. 3.16). В проекции на ось OY второй закон Ньютона можно записать в виде mау = Fy + mgy

Так как ау = a, gy = -g и Fy = F, то F = mа + mg = m(а + g).

Следовательно,

Задача 2.

Определите, как изменяется сила натяжения пружины, прикреплённой к бруску массой m = 5 кг, находящемуся неподвижно на наклонной поверхности, при изменении угла наклона от 30° до 60°. Трение не учитывайте.

Р е ш е н и е.

На брусок действуют сила тяжести, сила натяжения пружины и сила реакции опоры (рис. 3.17).

Условие равновесия бруска: m + + yпp = 0.

Запишем это условие в проекциях на оси ОХ и OY:

Из первого уравнения системы получим Fyпp = mg sinα.

При изменении угла наклона изменение силы упругости найдём из выражения ΔFyпp = mg(sinα2 — sinα1) = 5 • 10 • (0,866 — 0,5) (Н) = 18,3 Н.

Задача 3.

К потолку подвешены последовательно две невесомые пружины жёсткостями 60 Н/м и 40 Н/м. К нижнему концу второй пружины прикреплён груз массой 0,1 кг. Определите жёсткость воображаемой пружины, удлинение которой было бы таким же, как и двух пружин при подвешивании к ней такого же груза (эффективную жёсткость).

Р е ш е н и е.

Так как весом пружин можно пренебречь, то очевидно, что силы натяжения пружин равны (рис. 3.18). Тогда согласно закону Гука

Fynp1 = Fупр2; k1x1 = k2х2.         (1)

На подвешенный груз действуют две силы — сила тяжести и сила натяжения второй пружины.

Условие равновесия груза запишем в виде mg = k2х2.

Из этого уравнения найдём удлинение

Подставив выражение для х2 в уравнение (1), получим для удлинения

Определим теперь эффективную жёсткость. Запишем закон Гука для воображаемой пружины:

Подставив в формулу (2) выражения для удлинений x1 и х2 пружин, получим

Для эффективной жёсткости получим выражение

Задача 4.

Через блок, закреплённый у края стола, перекинута нерастяжимая нить, к концам которой привязаны брусок массой m1 = 1 кг, находящийся на горизонтальной поверхности стола, и пружина жёсткостью k = 50 Н/м, расположенная вертикально. Ко второму концу пружины привязана гиря массой m2 = 200 г (рис. 3.19). Определите удлинение пружины при движении тел. Силу трения, массы пружины, блока и нити не учитывайте.

Р е ш е н и е.

На брусок действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила натяжения нити.

На гирю действуют сила тяжести и сила натяжения пружины.

Согласно второму закону Ньютона для бруска и гири запишем:

m11 = m1 + + ;
m22 = m + упр.

В проекциях на выбранные оси координат запишем: на ось ОХ: m1а1 = Т;

на ось OY:

Так как нить нерастяжима, то модули ускорений равны: а1 = а2 = а.

В силу условия малых масс пружины, нити и блока можно записать: T2 = Fупр и Т1 = Т2 = Т.

Учтя последние равенства, систему уравнений (1) запишем в виде

Выразив ускорение из первого уравнения системы и подставив его во второе, получим

Из этого уравнения найдём силу натяжения нити:

Так как согласно закону Гука Fупр = kx, то

Тогда удлинение пружины

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Следующая страница «Силы трения»
Назад в раздел «Физика — 10 класс, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский»

Динамика — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Основное утверждение механики — Сила — Инертность тела. Масса.

Единица массы — Первый закон Ньютона — Второй закон Ньютона — Принцип суперпозиции сил — Примеры решения задач по теме «Второй закон Ньютона» — Третий закон Ньютона — Геоцентрическая система отсчёта — Принцип относительности Галилея.

Инвариантные и относительные величины — Силы в природе — Сила тяжести и сила всемирного тяготения — Сила тяжести на других планетах — Примеры решения задач по теме «Закон всемирного тяготения» — Первая космическая скорость — Примеры решения задач по теме «Первая космическая скорость» — Вес. Невесомость — Деформация и силы упругости. Закон Гука — Примеры решения задач по теме «Силы упругости. Закон Гука» — Силы трения — Примеры решения задач по теме «Силы трения» — Примеры решения задач по теме «Силы трения» (продолжение) —

Источник: http://class-fizika.ru/10_a37.html

Урок для 7 класса «Сила упругости. Закон Гука»

Сила упругости задачи

План-конспект урока физики в 7 классе

Тема урока: Сила упругости.Закон Гука.

Тип урока: Урок изучения нового материала и первичного закрепления

Форма урока: урок с элементами исследования.

Технология обучения: проблемное обучение.

Оборудование: презентация, гиря ,2 бруска, гибкая линейка, набор гирь; пружины разной жёсткости; динамометры.

Цель урока: познакомиться с «силой упругости», как новой физической величиной и выяснить ее физический смысл.

Задачи урока:

Образовательная: сформировать первоначальные представления о силеупругости. Выявить природу силы упругости. Сформулировать закон Гука.

Развивающая: систематизировать и обобщить знания учащихся по теме“сила», развивать внимание и любознательность путём выполнения опытов;формировать умения объяснять окружающие явления, происходящие в природе.

Воспитательная: вырабатывать устойчивое внимание при открытии новыхзнаний, теоретического материала; развивать правильную речь, используя физические термины; достичь высокой активности и организации класса.

Планируемые результаты:

личностные:

формирование ответственного отношения к учению на основе мотивации к обучению и познанию;

формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению;

формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и взрослыми в процессе учебной деятельности.

коммуникативныее:

умение определять понятия, создавать обобщения, классифицировать, строить рассуждение, умозаключение и делать выводы;

умение создавать, применять различные продукты для решения учебной задачи;

умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;

развитие ИКТ–компетенции.

предметные:

знать: причину возникновения силы упругости, что такое деформация, зависимость силы упругости, единицы измерения;

уметь: решать задачи на применение закона Гука, изобразить силу на рисунке.

Экспериментально установить, выявить природу силы упругости.

регулятивные: 

осуществлять регулятивные действий самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока;

формировать умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им.

СТРУКТУРА УРОКА

Деятельность учителяДеятельность ученика
1. Самоопределение к деятельности
— Здравствуйте, ребята! Садитесь! Сегодня мы продолжим знакомство с понятием сил в природе, познакомимся с ещё одним видом силы, а также будем продолжать расширение своего кругозора в областифизики.А сейчас, непосредственно, приступим к проверке домашнего задания.Вопрос к учащимся: Какую новую тему мы с вами начали изучать напрошлом уроке и что вы учили дома к этому уроку?Приветствуют учителя, отвечаютна вопрос- Сила. Сила тяжести
2. Актуализация знаний
— На ваших столах лежат чистые тетрадные листы. Я вам предлагаю ихвзять, подписать свою фамилию и имя и всё внимание на экран, где представлены вопросы для проверки домашнего задания.Каков смысл термина «сила»?а).Это действие на тело окружающей среды.б).Действие на тело другого тела, меняющее его скорость.в).Изменяющее форму тела действие на него другого тела.г).Это термин, заменяющий во всех случаях взаимодействия тел слова «действие другого тела».2. Что называют деформацией тела?а).Прогиб тела при ударе по нему.б).Изменение формы тела при его растяжении.в).Уменьшение объема тела при сжатии.г).Любое изменение формы и размера тела.3. От чего зависит результат действия силы?а). От точки ее приложения.б). От ее направления.в). От ее числового значения (модуля).г). От всех этих характеристик силы.4. Что такое всемирное тяготение?а).Притяжение планет к Солнцу.б). Притяжение планет друг к другу.в).Притяжение всех тел друг к другу.г). Притяжение всех тел к Земле.5. Какую силу называют силой, тяжести?а). Силу, которая деформирует тела.б). Силу, которая изменяет скорость падающего на землю тела.в). Силу, с которой Земля притягивает к себе тела.г). Силу, с которой тела притягивают Землю.6. Где сила тяжести больше — на вершине горы, у подножия, в середине спуска?а). На вершине.б). У подножия.в). В середине спуска.г). Она уменьшается по мере спуска с горы.7.Что возникает в леске в результате её деформации и стремится вернуть леску в исходное положение?а). Увеличивается масса.б). Увеличивается плотность.в). Увеличивается расстояние между частицами лески и возникает сила, стремящаяся вернуть леску в исходное состояниеОтвечают на вопросы теста и проводят взаимопроверку попредложенной учителем таблицеправильных ответов
3. Постановка учебной задачи
Мальчик, стоящий на доске?Шар висит на нити, брусок лежит на столе, снег лежит на крыше. Падают ли тела?Почему покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити?Итак, предположим, что сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и как она возникает?2. Объяснение причины покоя тел, лежащих на опоре или подвешенных на нити.Проведём опыт. На середину горизонтально расположенной дощечки поставим гирю.Под действием силы тяжести гиря начнёт двигаться вниз и прогнёт доску, т.е. доска деформируется. При этом возникает сила, с которой опора (доска) действует на тело расположенное на ней.Какой вывод можно сделать из этого опыта?Вывод. На гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновесила силу тяжести.(Нет, она находится в состоянии покоя.)(Нет.)(Учащиеся высказывают свои предположения.)
4. Решение учебной задачи
— Открываем свои рабочие тетради, записываем на полях число и тему урока по центру «Сила упругости. Закон Гука».- Дадим определение силы упругости и запишем его в тетрадь.Сила упругости – сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.Объяснение причины возникновения силы упругости деформацией тела (опоры).Направление силы упругости противоположно направлению силы тяжести. Когда мы наблюдаем равенство силы тяжести и силы упругости?Обозначение: .возникает при деформации тел.- Дайте определение деформации тела.- А теперь внимание на магнитную доску.(Демонстрируется плакат видов деформаций, а также с помощью прибора для демонстрации видов деформаций показать 5 видов деформаций, привести примеры.)5. Виды деформаций: Растяжение (тросы, цепи).Сжатие (колонны, стены).Сдвиг (болты, заклёпки).Кручение (гайки, валы, оси).Изгиб (мосты, балки).Точка приложения силы упругости (на доске изображение вектора силы упругости).Объяснение закона Гука.а) Практическое задание – оформляем работу на раздаточных листах.На штативе закреплена пружина, отмечены: нулевой уровень (точка отсчёта) и конечного положения пружины в состоянии покоя.Этапы:Измерить длину пружины в первоначальном положении.Подвесить к пружине 1,2,3 груза, масса каждого по 100 гОтмечать положение стрелки –указателя в конечном положении пружины в1.2.3.Измерить длину пружины в конечном состоянии пружины.Найти разность длин пружины.Lо – начальная длина пружины; L – конечная длина пружины;L = L – Lо – изменение длин пружины.Вывод. Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.В этом и заключается Закон Гука. Был открыт английским учёным Робертом Гуком в 1675 г.Формула:где L – удлинение тела (изменение его длины); k – коэффициент пропорциональности (жёсткость).Жёсткость тела зависит от формы и размеров, материала, из которого оно изготовлено.Закон Гука справедлив только для упругой деформации, т.е. если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение.Ученики записывают тему урока(При остановке тела и опоры.)(Ответ учащихся: деформация – любое изменение формы и размера тела.)
Физкультминутка
Учитель предлагает выполнить упражнения:Встали, потянулись (деформация растяжения/сжатия).Наклоны вправо, влево, вперед, назад (деформация изгиба).Повороты головы, кистей рук, плеч, туловища (деформация кручения).Выполняют упражнения предложенные учителем
5.Первичное закрепление
Как возникает сила упругости?Что называют деформацией тела?Какие виды деформаций вы знаете?Как формулируется закон Гука?От чего зависит сила упругости?Решение задач № 329, 327(Лукашик)Учащиеся отвечают на вопросы учителя и решают задачи
6.Самостоятельная работа с самопроверкой
1. Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие неупругими: пластилин, резина, воск, каучук, клей, свинец.2.Вставьте пропущенные выражения в соответствующие им пустые места.________ — это мера взаимодействия тел. Результатом действия силы может быть изменение __________ тела как по величине, так и по _____________, т.е. __________ тела изменяется. Результатом действия силы может быть также изменение ________ тела, т.е. деформация. Если изменения формы тела исчезают после того, как сила прекращает свое действие, то такая деформация называется _____________. Если изменения формы тела не исчезают, то деформация называется _______________.3. Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.Самостоятельное выполнение заданий.
7.Подведение итогов урока
Итак, подведем итог нашего урока.-Что нового узнали на уроке?-Чему научились?- Что вызвало наибольшую трудность? Почему?ФронтальноОтвечают на вопросы учителя.Определяютсобственныезатруднения.
8. Информация о домашнем задании
Выдаетдомашнее задание1 уровень- изучить п. 26,30.2 уровень- упр.11Слушают рекомендации учителя

Литература:

1. Лукашик, В.И. Сборник задач по физике.7-9 классы: пособие для учащихся общеобразоват. Организаций / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. М.: Просвещение, 2014. – 240 с.

2. Перышкин, А.В. Физика. 7 кл.:учебник /А.В. Перышкин. М.: Дрофа, 2014. – 224с.

Источник: https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/urok_dlya_7_klassa_074927.html

Сила упругости задачи

Сила упругости задачи

Можно ли вскипятить воду звуком? Или Новогодний эксперимент! Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально? . читать

Хрупкая мечта Золушки или новогодняя сказка для юных физиков С детства мы помним, что праздничные туфельки Золушки были сделаны из хрусталя. Сказка ведь так и называется: «Золушка, или хрустальная туфелька». А действительно ли туфелька Золушки была хрустальной? Сказка сказкой, но можно ли ходить в хрустальных туфельках? .

И если снежинка перестает вдруг двигаться, значит, должна была появиться сила, которая противодействует ее движению. Эта сила действует в сторону, противоположную притяжению Земли, и равна ей по величине. В физике эта сила, противодействующая силе тяжести, называется силой упругости и изучается в курсе седьмого класса.

Разберемся, что же это такое.

Что такое сила упругости?

Для примера, поясняющего, что такое сила упругости, вспомним или представим простую бельевую веревку, на которую мы вешаем мокрое белье. Когда мы вешаем какую-либо мокрую вещь, веревка, до этого натянутая горизонтально, прогибается под весом белья и слегка растягивается. Наша вещица, например, мокрое полотенце, сначала движется к земле вместе с веревкой, потом останавливается.

И так происходит при добавлении на веревку каждой новой вещи.

Сила упругости задачи 7 класс

Сила с которой тело действует на стол, называется весом тела.

В технике часто применяются спиралеобразные пружины (рис. 1.12.3). При растяжении или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. Коэффициент k называют жесткостью пружины.

В пределах применимости закона Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, называют динамометром. Следует иметь в виду, что при растяжении или сжатии пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба.

Деформация растяжения пружины.

Сила упругости задачи 10 класс

Теперь мы можем написать условие равновесия груза на пружине : mg = k∆l , используем это условие при решении задачи №1:

1) Какова жесткость пружины , если груз массой 10 кг растягивает пружину на 0,1 м.

mg = k∆l mg : ∆l = k

После подстановки получаем ответ: 1000Н/м

Теперь зная жесткость пружины, разберем ситуацию каким образом мы можем узнать массу тела, рассмотрим задачу №2:

2) Используя полученный ответ из предыдущей задачи определите какой груз нужно подвесить к пружине, чтобы растянуть ее на 20 см.

mg = k ∆l m = k ∆l:g

После подстановки получаем ответ: 20 кг

А теперь используем наши умения и навыки для решения более сложной задачи:

3) Груз массой 3 кг растягивает пружину на 5 см.

Сила упругости задачи 9 класс

По данным таблицы строим график зависимости Fупр(∆l).

Вопросы учащимся:

– Какую линию получили на графике?

– Как называется такая зависимость в математике?

– Что происходит с силой упругости, если длина пружины увеличивается? Уменьшается?

– Как изменится сила упругости, если длина пружины увеличится в 2 раза? Посмотрим на график.

– Найдем отношение силы упругости к удлинению пружины (первый результат считаю я, остальные вы – по вариантам):

∆F1/∆l1= ∆F2/∆l2=

∆F3/∆l3= ∆F4/∆l4=

– Какой вывод можно сделать об отношении силы упругости к удлинению пружины?

– Мы с вами получили закон, открытый английским физиком Робертом Гуком в 1660г.

Закон Гука: Fупр = k∆l – сила упругости прямо пропорциональна величине деформации.

Работа силы упругости задачи

Внимание

По графику зависимости изменения длины резинового жгута от приложенной к нему силы найдите жесткость жгута (рис. 5).

Решение

16. Постройте график зависимости силы упругости, возникающей в деформированной пружине Fупр = f(Δl), от ее удлинения, если жесткость пружины 200 Н/м.

Решение

17. Постройте график зависимости удлинения пружины от приложенной силы Δl = f(F), если коэффициент жесткости пружины 400 Н/м.

Решение

18.

Важно

Закон Гука для проекции силы упругости пружины имеет вид Fx = –200 х. Чему равна проекция силы упругости, если при удлинении пружины из недеформированного состояния проекция перемещения конца пружины на ось Х составляет 10 см?

Решение

19. Два мальчика растягивают резиновый жгут, прикрепив к его концам динамометры.

Когда жгут удлинился на 2 см, динамометры показывали силы по 20 Н каждый.

Записываем ответ.

С какой силой необходимо тянуть за конец проволоки, второй конец которой закреплен, чтобы удлинить ее на 5 мм? Жесткость проволоки .

Решение.

1. Кратко записываем условие задачи.

2. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета, указав действующие на тело силы, силу упругости и величину смещения.

3. Записываем закон Гука.

Применяем третий закон Ньютона, записывая его сразу в проекциях:

4.

Решаем уравнения в общем виде.

Откуда получаем:

5. Подставляем величины в общее решение, вычисляем.

6. Ответ: Надо приложить силу 10000 Н.

Определить жесткость пружины, если под действием силы 80 Н она удлинилась на 5 см.

Решение.

1.

Кратко записываем условие задачи.

2.

Сила упругости 7 класс задачи

Она возникает вследствие взаимодействия между частицами деформируемого тела.

Вопрос 5. От чего зависит коэффициент жесткости k? Модуль Юнга E?

Ответ. Коэффициент жесткости зависит от материала тела, а также его формы и размеров. Модуль Юнга зависит только от свойств материала тела.

Задачи на силу упругости и закон Гука с решениями

Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задача №1. Расчет силы упругости

Условие

Один конец проволоки жестко закреплен.

Задачи сила упругости

Уровень А

1. Какого вида деформации испытывают при нагрузке:

а) ножка скамейки;

б) сиденье скамейки;

в) натянутая струна гитары;

г) винт мясорубки;

д) сверло;

е) зубья пилы?

Решение

2. С какой деформацией (упругой или пластической) имеют дело при лепки фигур с глины, пластилина?

Решение

3. Проволока длиной 5,40 м под действием нагрузки удлинилась до 5,42 м.
Определите абсолютное удлинение проволоки.

Решение

4. При абсолютном удлинении на 3 см длина пружины стала равной 27 см. Определите ее начальную длину, если пружину:

а) растянули;

б) сжали.

Решение

5.
Абсолютное удлинение проволоки длиной 40 см равно 2,0 мм. Определите относительное удлинение проволоки.

Решение

6.

Задачи на тему сила упругости 7 класс

Закон Гука:

Деформация, возникающая в упругом теле под действием внешней силы, пропорциональна величине этой силы.

Коэффициент k – жесткость материала.

Есть и другая формулировка закона Гука. Введем понятие относительной деформации «эпсилон» и напряжения материала «сигма»:

S – площадь поперечного сечения деформируемого тела. Тогда закон Гука запишется так: относительная деформация пропорциональна напряжению.

Здесь Е – модуль Юнга, зависящий от свойств материала.

Закон Гука был экспериментально открыт в 1660 году англичанином Робертом Гуком.

Задачи по теме сила упругости 7 класс

Если мы пытаемся сломать палку об колено, то точкой приложения силы упругости будет точка, в которой мы давим на палку коленом. Это вполне понятно.

Как найти силу упругости: закон Гука

Чтобы узнать, как найти силу упругости, мы должны познакомиться с законом Гука. Английский физик Роберт Гук впервые установил зависимость величины силы упругости от деформации тела. Эта зависимость прямо пропорциональная. Чем больше возникает деформация, тем больше сила упругости. То есть формула для силы упругости выглядит следующим образом:

F_упр=k*∆l,

где ∆l – величина деформации, а k – коэффициент жесткости.

Коэффициент жесткости , естественно, различен для разных тел и веществ. Для его нахождения существуют специальные таблицы.

Источник: https://iskra72.ru/sila-uprugosti-zadachi

ПоддержкаГраждан
Добавить комментарий