Конспект по физике 7 класс параграф 27 + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 27. СИЛА УПРУГОСТИ. ЗАКОН ГУКА по учебнику Пёрышкина (базовый уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №27.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект по § 27. СИЛА УПРУГОСТИ. ЗАКОН ГУКА
§ 27 кратко (малый конспект)
Сила упругости возникает в теле при его упругой деформации и стремится вернуть тело в исходное состояние. Деформация бывает упругой (исчезает после прекращения воздействия) и пластической (сохраняется). Основные виды деформации — растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб. Согласно закону Гука, для малых упругих деформаций сила упругости прямо пропорциональна величине деформации: Fупр = kΔl, где k — жёсткость тела. Сила упругости объясняется изменением расстояний между молекулами тела, что приводит к дисбалансу сил притяжения и отталкивания.
Большой конспект по пунктам
- Деформация — изменение формы тела под действием силы. Различают:
- Пластическую деформацию — не исчезает после прекращения воздействия.
- Упругую деформацию — полностью исчезает после прекращения воздействия.
- Сила упругости (Fупр) — это сила, возникающая в теле в результате его упругой деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное состояние. Она действует между частями деформированного тела и на тела, вызвавшие деформацию. Исчезает вместе с деформацией.
- Виды деформации: растяжения, сжатия, сдвига, кручения, изгиба.
- Причина возникновения силы упругости — изменение расстояний между молекулами тела при деформации, что нарушает баланс сил межмолекулярного притяжения и отталкивания. При сжатии преобладают силы отталкивания, препятствующие ему, а при растяжении — силы притяжения, препятствующие растяжению.
- Пример в природе: сила упругости со стороны опоры или подвеса (деформированных под весом тела) уравновешивает силу тяжести, удерживая тело в покое.
- Закон Гука: Сила упругости прямо пропорциональна деформации: Fупр = kΔl, где Δl — величина деформации (например, удлинение).
- Закон справедлив только для малых упругих деформаций.
- k — жёсткость тела (коэффициент пропорциональности). Жёсткость зависит от материала, формы и размеров тела. Единица измерения в СИ — Н/м (ньютон на метр).
- Значение в природе: силы упругости в сухожилиях и костях скелета противодействуют внешним нагрузкам, предохраняя тело от разрушения.
Ответы на вопросы на стр. 92
1. При каких условиях возникает сила упругости?
Сила упругости возникает в теле в результате его упругой деформации. Она действует между частями деформированного тела, а также на тела, соприкасающиеся с ним и вызывающие деформацию, и исчезает, если исчезает деформация.
2. Какую деформацию называют пластической, а какую — упругой?
Деформация, которая не исчезает после прекращения воздействия, является пластической. Деформация, которая исчезает после прекращения воздействия, является упругой.
3. Сформулируйте закон Гука.
Закон Гука гласит, что сила упругости прямо пропорциональна деформации: Fупр = k△l. Эта зависимость выполняется только для малых упругих деформаций.
4. От чего зависит сила упругости?
Согласно закону Гука, сила упругости зависит от величины деформации (△l) и жёсткости тела (k). Жёсткость, в свою очередь, зависит от свойств материала и размеров деформированного тела.
№ 1. Какие виды деформаций испытывают различные части качелей: верхняя планка; тросы качелей; столбы; сиденье?
Верхняя планка испытывает деформацию изгиба. Тросы качелей испытывают деформацию растяжения. Столбы испытывают деформацию сжатия. Сиденье испытывает деформацию изгиба.
№ 2. Железная и медная проволоки одинаковых размеров подвешены вертикально и соединены внизу невесомым горизонтальным стержнем. Сохранится ли горизонтальность стержня, если к его середине прикрепить груз?
Нет, горизонтальность стержня не сохранится. Поскольку материалы разные (железо и медь), у них разные модули упругости (жёсткости). При одинаковых размерах проволок медная будет деформироваться (растягиваться) сильнее, чем железная, под действием одной и той же нагрузки, поэтому стержень наклонится в сторону более жёсткой (железной) проволоки.
№ 3. Объясните, почему неправильно говорить, что сила упругости, возникающая при деформации данной пружины, прямо пропорциональна её жёсткости.
Это неправильно, потому что для данной пружины жёсткость (k) — это постоянная величина, характеризующая её свойства. Согласно закону Гука (Fупр = k△l), сила упругости прямо пропорциональна не жёсткости, а величине деформации (△l) при постоянной жёсткости.
Решение задач из УПРАЖНЕНИЯ 15
№ 1. Какие виды деформаций вы знаете? Приведите примеры. Ответ оформите в виде таблицы.
| Вид деформации | Пример |
| Растяжения | Растянутая резинка, трос подъёмного крана. |
| Сжатия | Сжатая пружина, опора моста. |
| Сдвига | Действие ножниц на бумагу, сдвиг слоёв горных пород. |
| Кручения | Закручивание верёвки, работа вала двигателя. |
| Изгиба | Прогиб доски под весом человека, изгиб ветки дерева. |
№ 2. Какую деформацию испытывает почва под действием стоящего на ней автомобиля? Какие изменения при этом происходят с почвой?
Почва испытывает деформацию сжатия. При этом происходит уменьшение расстояний между частицами почвы, она уплотняется. Если нагрузка невелика, деформация может быть упругой, при больших нагрузках она становится пластической (остаётся колея).
№ 3. На основе знаний о строении вещества объясните возникновение силы упругости в стержне, к которому подвешена люстра. Сделайте схематический рисунок расположения молекул стержня в двух случаях: до деформации и в процессе деформации.
Объяснение: В недеформированном стержне силы притяжения и отталкивания между молекулами уравновешены. При подвешивании люстры стержень растягивается, расстояния между молекулами увеличиваются, и начинают преобладать силы притяжения. Эти силы и есть сила упругости, которая стремится вернуть стержень в исходное состояние и уравновешивает вес люстры.
Схематический рисунок:
1. До деформации: Молекулы расположены на равновесных расстояниях.
2. При деформации растяжения: Расстояния между молекулами в направлении действия силы увеличиваются.
№ 4. Докажите, что единицей жёсткости в СИ является Н/м.
Из закона Гука: k = Fупр / △l. Сила (Fупр) измеряется в ньютонах (Н), а деформация (△l) — в метрах (м). Следовательно, единица измерения жёсткости равна Н/м (ньютон на метр).
№ 5. * Ластик жёсткостью 0,5 Н/см сжали на 1 мм. Чему равна сила упругости, с которой ластик действует на деформирующие его тела?
ДАНО: k = 0,5 Н/см; △l = 1 мм.
НАЙТИ:
Fупр — ?
РЕШЕНИЕ:
1. Приведём единицы к СИ:
k = 0,5 Н/см = 0,5 Н / (0.01 м) = 50 Н/м
△l = 1 мм = 0.001 м
2. По закону Гука: Fупр = k * △l
Fупр = 50 Н/м * 0.001 м = 0.05 Н
ОТВЕТ: Сила упругости равна 0,05 Н.
Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 7 класса §27. СИЛА УПРУГОСТИ. ЗАКОН ГУКА. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №27.