Задание №5 — Сила упругости
При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины, которая выражается формулой F(l)=k|l−l0|, где l0 – длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведён на рисунке. Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

1) При действии силы 4 Н пружина сжимается или растягивается на 2 см.
2) При действии силы, равной 4 Н, пружина разрушается.
3) При растяжении пружина не подчиняется закону Гука.
4) Жёсткость пружины равна 200 Н/м.
5) Длина пружины в недеформированном состоянии равна 6 см.
Правильный ответ
14
Пояснение
Решение:
1) Тезис: Под воздействием силы 4 Н деформация пружины (сжатие или растяжение) составляет 2 см. Верно.
Анализируя график, видим, что при нулевой силе упругости длина пружины составляет 3 см — это её естественное состояние. Когда приложена сила 4 Н, длина становится равной 1 см. Таким образом, величина сжатия равна 2 см.
2) Тезис: Приложение силы в 4 Н приводит к разрушению пружины. Неверно.
График демонстрирует прямую пропорциональность, что подтверждает выполнение закона Гука и отсутствие деформаций разрушения.
3) Тезис: В процессе растяжения пружина не следует закону Гука. Неверно. (обоснование в п. 2)
4) Тезис: Коэффициент жёсткости данной пружины составляет 200 Н/м. Верно.
Возьмём значения: F = 6 Н;
l = 6 см = 0,06 м;
l0 = 3 см = 0,03 м
5) Тезис: В свободном состоянии длина пружины составляет 6 см. Неверно. (обоснование в п. 1)
Ответ: 14
Источник: ФИПИ