ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

МЕХАНІКА

2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ

2.3. Задачі на застосування закону Гука (див. п. 2.4.3, с. 29, 30)

2.3.1. Дріт жорсткістю k розрізали на дві рівні частини, які потім з'єднали паралельно. Визначте жорсткість отриманої системи дротів.

А

Б

В

Г

0,25k

0,5k

2k

4k

Розв'язання

Скориставшись законом Гука, знайдемо вираз для визначення сили пружності, що виникає у дроті внаслідок деформації: = Е, де = , а = .

Отже, маємо:

= E; Fпружн = |x|.

З іншого боку: Fпpyжн = k|x|.

Таким чином, k|x| = |х| k = .

Слід пам'ятати дві формули для запису закону Гука:

1) = Е, де — механічна напруга ( = , S площа поперечного перерізу дроту);

— відносне видовження ( = , l0 —довжина дроту (пружини) у недеформованому стані);

Е — модуль Юнга, що характеризує матеріал, з якого виготовлено дріт.

1) Fпружн = k|x|,

де k — жорсткість дроту (пружини), х його видовження.

За умовою задачі маємо:

1) дріт розрізали на дві рівні частини, отже, довжина дроту зменшилася у 2 рази: l01 = ;

2) отримані частини з'єднали паралельно, отже, площа поперечного перерізу дроту збільшилася у 2 рази: S1 = 2S;

3) матеріал, із якого виготовлено дріт, не змінився: Е1 = Е. Таким чином, жорсткість k1 отриманої системи дротів дорівнює:

k1 = = = = 4k.

Відповідь: Г.

Задачі для самостійного розв'язання

2.3.2. Дріт жорсткістю k розрізали на три рівні частини. Визначте жорсткість кожної з отриманих частин дроту.

A

Б

В

Г

3k

9k

2.3.3. Під дією вантажу масою 5 кг дріт завдовжки 2 м видовжився на 1 мм. Визначте (у мегапаскалях) механічну напругу, що виникла у дроті. Площа поперечного перерізу дроту становить 2 мм2.

2.3.4. Дві пружини жорсткістю k кожна з'єднали спочатку паралельно, а потім послідовно. Знайдіть відношення жорсткостей отриманих систем пружин.

A

Б

В

Г

0,25

1

2

4






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.