Номер 5, страница 38 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

5. Алиса держит пружину, а Ваня, прикладывая силу $F = 25 \text{ Н}$, растянул ее на $x = 4,0 \text{ дм}$. Определите силу упругости, которая действует на Ваню со стороны пружины:

а) 10 Н;

б) 25 Н;

в) 50 Н;

г) 100 Н;

д) для решения задачи не хватает данных.

Дано:

Сила, прикладываемая Ваней: $F = 25$ Н

Растяжение пружины: $x = 4,0$ дм

Перевод в систему СИ:

$x = 4,0 \text{ дм} = 0,4$ м

Найти:

Силу упругости, действующую на Ваню: $F_{упр}$

Решение:

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. В данном случае взаимодействуют Ваня и пружина.

Ваня растягивает пружину, прикладывая к ней силу $\text{F}$. По условию, $F = 25$ Н. В ответ на это действие в пружине возникает сила упругости $F_{упр}$, которая действует на Ваню. Эта сила стремится вернуть пружину в недеформированное состояние.

По третьему закону Ньютона, сила действия (сила, приложенная Ваней к пружине) равна по модулю силе противодействия (силе упругости, действующей со стороны пружины на Ваню):

$|F_{упр}| = |F|$

Поскольку пружина находится в равновесии (она растянута и удерживается), сила, приложенная Ваней, уравновешивается силой упругости. Следовательно, модуль силы упругости равен модулю приложенной силы.

$F_{упр} = F = 25$ Н

Данные о растяжении пружины ($x = 4,0$ дм) являются избыточными для ответа на поставленный вопрос. Они могли бы понадобиться для определения коэффициента жёсткости пружины $\text{k}$ по закону Гука ($F = kx$), но это не требуется.

Таким образом, сила упругости, которая действует на Ваню со стороны пружины, равна 25 Н, что соответствует варианту ответа б).

Ответ: 25 Н.