Вопрос задан 14.06.2026 в 15:13. Предмет Физика. Спрашивает Олейников Владимир.

Физика, 7 класс.
Ответьте на вопросы:
1. Как определить силу тяжести груза? Чему равна сила тяжести, действующая на груз массой 100 г? 102 г? Какой груз можно взять для более точных измерений?
2. Как рассчитать силу упругости пружины?
3. Как найти удлинение пружины?
4. Как рассчитать жёсткость пружины?
5. Груз неподвижно висит на пружине. Что можно сказать в этом случае о силе тяжести груза и силе упругости пружины?
6. В чём заключается закон Гука?
7. Как с помощью указанного оборудования (набор грузов по 0,1 кг, штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина) можно измерить жёсткость пружины?
8. Как построить график зависимости силы упругости от удлинения пружины?
9. Предложите метод измерения жёсткости пружины.

Перейти к ответам

Отвечу на вопрос мгновенно! Нейросеть ChatGPT. Жми!

Ответы на вопрос

Отвечает Симан Ульяна.

Как определить силу тяжести груза?

Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает к себе тело. Её можно рассчитать по формуле:

F_{\text{тяж}} = mg

где
$F_{\text{тяж}}$ — сила тяжести, Н;
$m$ — масса тела, кг;
$g$ — ускорение свободного падения, примерно $9{,}8 \text{ Н/кг}$ , в школьных задачах часто берут $10 \text{ Н/кг}$ .

Для груза массой 100 г:

100 \text{ г} = 0{,}1 \text{ кг}

F_{\text{тяж}} = 0{,}1 \cdot 10 = 1 \text{ Н}

То есть сила тяжести груза массой 100 г примерно равна 1 Н.

Для груза массой 102 г:

102 \text{ г} = 0{,}102 \text{ кг}

F_{\text{тяж}} = 0{,}102 \cdot 10 = 1{,}02 \text{ Н}

То есть сила тяжести груза массой 102 г примерно равна 1,02 Н.

Для более точных измерений лучше брать груз массой 102 г, если он действительно имеет такую массу, потому что при расчёте получается значение силы ближе к реальному при использовании $g = 9{,}8 \text{ Н/кг}$ :

0{,}102 \cdot 9{,}8 \approx 1 \text{ Н}

Поэтому груз массой 102 г удобен для более точного получения силы тяжести около 1 Н.

Как рассчитать силу упругости пружины?

Силу упругости пружины можно рассчитать по закону Гука:

F_{\text{упр}} = kx

где
$F_{\text{упр}}$ — сила упругости, Н;
$k$ — жёсткость пружины, Н/м;
$x$ — удлинение пружины, м.

Если груз неподвижно висит на пружине, то сила упругости равна по модулю силе тяжести груза:

F_{\text{упр}} = F_{\text{тяж}} = mg

Например, если на пружине висит груз массой $0{,}1 \text{ кг}$ , то:

F_{\text{упр}} = 0{,}1 \cdot 10 = 1 \text{ Н}

Как найти удлинение пружины?

Удлинение пружины — это разность между длиной растянутой пружины и её первоначальной длиной.

Формула:

x = l - l_0

где
$x$ — удлинение пружины;
$l$ — длина пружины с грузом;
$l_0$ — длина пружины без груза.

Например, если длина пружины без груза равна $8 \text{ см}$ , а с грузом стала $12 \text{ см}$ , то:

x = 12 - 8 = 4 \text{ см}

В расчётах жёсткости удлинение нужно переводить в метры:

4 \text{ см} = 0{,}04 \text{ м}

Как рассчитать жёсткость пружины?

Жёсткость пружины рассчитывают по формуле:

k = \frac{F_{\text{упр}}}{x}

где
$k$ — жёсткость пружины, Н/м;
$F_{\text{упр}}$ — сила упругости, Н;
$x$ — удлинение пружины, м.

Например, если сила упругости равна $1 \text{ Н}$ , а удлинение пружины $0{,}05 \text{ м}$ , то:

k = \frac{1}{0{,}05} = 20 \text{ Н/м}

Значит, жёсткость пружины равна 20 Н/м.

Груз неподвижно висит на пружине. Что можно сказать о силе тяжести груза и силе упругости пружины?

Если груз неподвижно висит на пружине, значит, он находится в равновесии. На груз действуют две силы:

сила тяжести направлена вниз;

сила упругости пружины направлена вверх.

Так как груз не движется, эти силы равны по модулю и противоположны по направлению:

F_{\text{тяж}} = F_{\text{упр}}

То есть сила упругости уравновешивает силу тяжести.

В чём заключается закон Гука?

Закон Гука заключается в том, что при малых деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.

Формула закона Гука:

F_{\text{упр}} = kx

Это означает: чем сильнее растянули пружину, тем больше сила упругости. Если удлинение увеличить в 2 раза, то сила упругости тоже увеличится в 2 раза.

Но закон Гука выполняется только до определённого предела. Если пружину растянуть слишком сильно, она может деформироваться необратимо, и закон Гука уже не будет выполняться.

Как с помощью указанного оборудования можно измерить жёсткость пружины?

Оборудование: набор грузов по $0{,}1 \text{ кг}$ , штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина.

Порядок работы:

Закрепить пружину на штативе с помощью муфты и лапки.
Измерить начальную длину пружины без груза. Обозначить её $l_0$ .
Подвесить к пружине один груз массой $0{,}1 \text{ кг}$ .
Найти силу тяжести этого груза:

F = mg = 0{,}1 \cdot 10 = 1 \text{ Н}

Измерить новую длину пружины $l$ .
Найти удлинение:

x = l - l_0

Перевести удлинение в метры.
Рассчитать жёсткость пружины:

k = \frac{F}{x}

Для большей точности можно повторить опыт с двумя, тремя и более грузами. Тогда сила будет равна:

для одного груза:

F = 1 \text{ Н}

для двух грузов:

F = 2 \text{ Н}

для трёх грузов:

F = 3 \text{ Н}

Затем для каждого опыта вычислить жёсткость и найти среднее значение.

Как построить график зависимости силы упругости от удлинения пружины?

Чтобы построить график зависимости силы упругости от удлинения, нужно выполнить несколько измерений.

Сначала подвешивают к пружине один груз и измеряют удлинение. Затем подвешивают два груза, три груза и так далее. Для каждого случая находят силу упругости и удлинение.

Данные можно записать в таблицу: