ID: 00041307
Грузик подвесили к лёгкой пружинке, прикреплённой к потолку. Система находится в равновесии. На рисунках изображены графики зависимости некоторых физических величин от других величин. Определите, какие зависимости могут изображать эти графики?
ГРАФИКИ
ЗАВИСИМОСТИ
1. растяжение пружинки от жёсткости, $\Delta x(k)$
2. жёсткость пружинки от времени, $k(t)$
3. ускорение тела от жёсткости пружинки, $a(k)$
4. сила упругости от растяжения пружинки, $F(\Delta x)$
К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго. В ответ укажите последовательность цифр.
А | Б |
|---|---|
Источник: Банк ФИПИ
1. По закону Гука сила упругости равна:
$F = k\Delta x \Rightarrow \Delta x = \dfrac{F}{k}$
Так как система в равновесии, то $F = mg$ и от жёсткости не зависит. Значит, график зависимости $\Delta x(k)$ — гипербола, что соответствует графику Б $\Rightarrow$ Б — 1.
2. Время никак не влияет на жёсткость пружины (это видно из закона Гука, п. 1), следовательно, график зависимости $k(t)$ — прямая, параллельная оси времени.
3. Так как система в равновесии, то ускорения у грузика нет $\Rightarrow$ при любых значениях жёсткости ускорение $a = 0$.
4. По закону Гука сила упругости равна:
$F = k\Delta x$
Значит, сила $F$ зависит от растяжения $\Delta x$ линейно, что соответствует графику А $\Rightarrow$ А — 4.
Ответ: 41