Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00041145

1. Разбираемся с графиком.

По оси отложена не деформация, а длина пружины. Модуль силы упругости обращается в ноль там, где пружина не деформирована — по графику это точка $l = 3$ см. Значит $l_0 = 3$ см.

2. Слева от вершины пружина сжата, справа — растянута. Обе ветви прямые, значит закон Гука выполняется на всём показанном диапазоне.

3. Жёсткость — это наклон прямой. Берём правую ветвь: при $l = 6$ см сила равна 6 Н, деформация при этом $|l - l_0| = 6 - 3 = 3$ см $= 0{,}03$ м:

$k = \dfrac{F}{|l - l_0|} = \dfrac{6}{0{,}03} = 200$ Н/м

4. Найдём деформацию при силе 2 Н:

$|l - l_0| = \dfrac{F}{k} = \dfrac{2}{200} = 0{,}01 \text{ м} = 1$ см

То есть длина пружины будет 2 см (сжатие) или 4 см (растяжение).

5. Разбираем утверждения:

1. Неверно — обе ветви графика прямые на всём диапазоне, никакого излома при 2 см нет.

2. Верно — сила упругости равна нулю при $l = 3$ см, это и есть $l_0$.

3. Неверно — жёсткость равна 200 Н/м, а не 400 Н/м.

4. Неверно — при длине 1 см пружина просто сжата на 2 см, график там продолжается, а не обрывается.

5. Верно — при 2 Н деформация составляет ровно 1 см в любую сторону.

Ответ: 25