Номер 168, страница 48 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

$\text{m}$ — масса одного бруска;
$\text{g}$ — ускорение свободного падения;
Случай 1: масса груза $M_1 = m$;
Случай 2: масса груза $M_2 = 2m$;
Случай 3: масса груза $M_3 = 3m$.

Найти:

В каком случае $F_{\text{упр}}$ наименьшая?
В каком случае $F_{\text{упр}}$ наибольшая?

Решение:

В данной задаче грузы подвешены на пружинах и находятся в состоянии покоя (равновесия). На грузы действуют две силы:
1. Сила тяжести ($F_{\text{тяж}}$), направленная вертикально вниз.
2. Сила упругости пружины ($F_{\text{упр}}$), направленная вертикально вверх.

Так как грузы неподвижны, согласно первому закону Ньютона, силы, действующие на них, скомпенсированы (уравновешены). Это значит, что сила упругости по модулю равна силе тяжести, действующей на подвешенные грузы:
$F_{\text{упр}} = F_{\text{тяж}}$

Сила тяжести рассчитывается по формуле $F_{\text{тяж}} = M \cdot g$, где $\text{M}$ — суммарная масса грузов.

Рассмотрим каждый случай:
Случай 1: К пружине подвешен один груз массой $\text{m}$.
$F_{\text{упр}_1} = M_1 \cdot g = m \cdot g$.

Случай 2: К пружине подвешены два груза общей массой $ ext{2m}$.
$F_{\text{упр}_2} = M_2 \cdot g = 2m \cdot g$.

Случай 3: К пружине подвешены три груза общей массой $ ext{3m}$.
$F_{\text{упр}_3} = M_3 \cdot g = 3m \cdot g$.

Сравнивая полученные значения, видим, что:
$F_{\text{упр}_1} < F_{\text{упр}_2} < F_{\text{упр}_3}$.
Чем больше масса подвешенного груза, тем больше сила тяжести и, следовательно, тем большая сила упругости возникает в пружине для удержания этого груза.

Ответ: Наименьшей сила упругости будет в случае 1 (так как там наименьшая масса груза), а наибольшей — в случае 3 (так как там наибольшая масса груза).