Тепловые Явления — Задание 16 ОГЭ по физике №00004231

Дано:

таблица с опытами (масса груза $m$, диаметр $D$, начальная длина $l_0$, удлинение $\Delta l$, жёсткость $k$).

Найти:

два верных утверждения. ⠀

Решение:

Из закона Гука и условия равновесия груза на шнуре: $$k = \frac{mg}{\Delta l}$$ Утверждение 1 (жёсткость растёт с толщиной): Сравниваем опыты с одинаковой длиной $l_0$ и одинаковой массой $m$, но разным диаметром $D$. По таблице опыты 2 и 3 удовлетворяют этому условию: $D$ вырос (было 3, стало 5), при этом $k$ выросла (было 50, стало 140). Вывод: жёсткость увеличивается с ростом толщины. Утверждение 1 верно. Утверждение 2 (жёсткость растёт с длиной): Сравниваем опыты 1 и 3: одинаковый диаметр $D$, одинаковая масса $m$, но $l_0$ различается в 2 раза. При увеличении $l_0$ в 2 раза жёсткость $k$ уменьшилась в 2 раза (100 → 50). Жёсткость и длина обратно пропорциональны. Утверждение 2 неверно. Утверждение 3 (удлинение зависит от начальной длины): Те же опыты 1 и 3: при увеличении $l_0$ в 2 раза удлинение $\Delta l$ тоже увеличилось в 2 раза. Связь подтверждается: $$\Delta l = \frac{mg}{k} \propto l_0$$

Утверждение 3 верно.

Утверждение 4 (жёсткость зависит от силы упругости): Опыты 1 и 4: одинаковые шнуры (одинаковые $l_0$, $D$, значит $k$ одинаковая = 100), но разные грузы $m$ → разные силы упругости $mg$. Жёсткость не изменилась. Утверждение 4 неверно. Утверждение 5: по условию материал шнуров в таблице не указан, поэтому вывод сделать невозможно. Утверждение 5 не подтверждается данными. Верные утверждения: 1 и 3.