Сила Упругости — Задание 2 ЕГЭ по физике №00047460

На графике по горизонтали отложена не деформация, а длина пружины $l$. Это важно: закон Гука связывает силу упругости с удлинением — тем, на сколько пружина длиннее, чем в свободном состоянии.

Шаг 1. Свободная длина. До $l=2$ см сила равна нулю — пружина не растянута. Значит, её длина без нагрузки $l_0=2$ см, а удлинение $x=l-l_0$.

Шаг 2. Берём точку на наклонном участке, где прямая проходит через узел сетки: при $l=5$ см сила $F=3$ Н. Удлинение $x=5-2=3$ см $=0{,}03$ м.

Шаг 3. Закон Гука $F=kx$:

$$k=\dfrac{F}{x}=\dfrac{3}{0{,}03}=100\ \text{Н/м}$$

Проверим себя по другой точке: при $l=4$ см сила $2$ Н, удлинение $2$ см $=0{,}02$ м, $k=\dfrac{2}{0{,}02}=100$ Н/м — то же. А если по ошибке поделить силу на длину ($\dfrac{3}{0{,}05}=60$ и $\dfrac{2}{0{,}04}=50$), «жёсткость» в разных точках выйдет разной — верный признак, что взята не та величина.