Задание 15 ОГЭ, физика: Механика

ОГЭ ФизикаЗадание 151.12 Деформация тела. Упругие и неупругие деформации. Сила упругости. Закон Гука.

Жесткость пружины динамометра, изображенного на рисунке, равна

 

1)  200 Н/м

2)  1000 Н/м

3)  2000 Н/м

4)  4000 Н/м

В подтеме 30 задач
Разбор
Главная идея: Жесткость пружины находится из закона Гука как отношение деформирующей силы к удлинению пружины, при этом важно перевести все величины в СИ.

Шаг 1. Определяем силу, действующую на пружину.

Пружина динамометра растягивается под действием силы тяжести подвешенного груза. По условию масса груза равна 2 кг.

F=mg=2⋅10=20 НF = mg = 2 \cdot 10 = 20 \text{ Н}

Здесь используем ускорение свободного падения g=10g = 10 м/с².

Шаг 2. Определяем удлинение пружины.

Из рисунка динамометра видно, что стрелка смещена на 2 см от нулевого положения. Это и есть удлинение пружины:

Δx=2 см=0,02 м\Delta x = 2 \text{ см} = 0{,}02 \text{ м}

Важно перевести в СИ!

Шаг 3. Применяем закон Гука.

Удлинение пружины прямо пропорционально приложенной силе:

F=k⋅ΔxF = k \cdot \Delta x

Отсюда выражаем коэффициент жесткости:

k=FΔx=200,02=202100=20⋅1002=1000 Н/мk = \frac{F}{\Delta x} = \frac{20}{0{,}02} = \frac{20}{\frac{2}{100}} = \frac{20 \cdot 100}{2} = 1000 \text{ Н/м}

Это соответствует варианту ответа 2.

Типичные ошибки

  • Забыли перевести сантиметры в метры — если оставить 2 см как 2, получится неправильный результат в 10 раз меньше
  • Неправильно определили удлинение с рисунка — нужно смотреть именно на смещение стрелки от нулевой отметки
  • Перепутали формулу: использовали k=F⋅Δxk = F \cdot \Delta x вместо k=FΔxk = \frac{F}{\Delta x}
Непонятно?

Похожие задачи