Номер 5, страница 39 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

5. Ваня держит пружину, а Алиса, прикладывая силу $F = 22 \text{ Н}$, растянула ее на $x = 50 \text{ см}.$ Определите силу упругости, которая действует на Алису.

а) $11 \text{ Н}$;

б) $22 \text{ Н}$;

в) $50 \text{ Н}$;

г) $110 \text{ Н}$;

д) для решения задачи не хватает данных.

Дано:

Сила, прикладываемая Алисой, $F = 22$ Н

Растяжение пружины, $x = 50$ см

Перевод в систему СИ:

$x = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}$

Найти:

Силу упругости, действующую на Алису, $F_{упр}$ - ?

Решение:

Алиса действует на пружину с силой $\text{F}$, растягивая её. В результате деформации (растяжения) в пружине возникает сила упругости, которая стремится вернуть пружину в первоначальное состояние. Эта сила упругости действует на тело, вызвавшее деформацию, то есть на Алису.

Согласно третьему закону Ньютона, сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Сила, с которой Алиса действует на пружину ($\text{F}$), и сила упругости, с которой пружина действует на Алису ($F_{упр}$), являются парой сил "действие-противодействие".

Следовательно, их модули равны:

$|F_{упр}| = |F|$

Подставив значение силы, приложенной Алисой, получим:

$F_{упр} = 22 \text{ Н}$

Информация о величине растяжения пружины ($x = 50$ см) является избыточной для нахождения силы упругости, действующей на Алису, так как эта сила по определению равна силе, приложенной к пружине. Эта величина понадобилась бы для расчета коэффициента жесткости пружины $\text{k}$ по закону Гука: $F = kx$.

Ответ: 22 Н.