ГДЗ по физике, 9 класс, Перышкин, номер 17.1: Сила упругости

План решения:

Чтобы ответить на вопрос о возникновении деформации, необходимо вспомнить определение силы упругости и механические свойства тел. Деформация — это изменение формы или размеров тела под воздействием внешних сил. Мы рассмотрим два основных случая приложения сил: растяжение/сжатие и сдвиг.

Вычисление и обоснование:

Деформация возникает при выполнении следующих условий:

• На тело действуют внешние силы . Без внешнего воздействия (при отсутствии гравитационных или контактных сил, вызывающих нагрузку) тело сохраняет свою естественную форму.
• Эти силы вызывают смещение частиц тела относительно друг друга. Это может происходить за счет растяжения, сжатия, изгиба или кручения.
• Приложенные силы не превышают предела прочности материала (иначе произойдет разрушение, а не упругая деформация), но даже пластическая деформация является изменением формы.

Согласно закону Гука для малых деформаций, сила упругости F_упр пропорциональна величине деформации x: F_упр =-kx где k — коэффициент жесткости. Это уравнение показывает связь между силой и изменением длины, подтверждая, что без силы (F=0) нет и деформации (x=0).

Проверка ответа:

Рассмотрим пример: если положить кирпич на стол, он деформируется (очень слабо) под действием собственного веса и реакции опоры. Если убрать внешнюю силу (например, поднять пружину в невесомости без нагрузки), она вернется к исходной длине. Следовательно, ключевым фактором является наличие внешней нагрузки, способной изменить взаимное расположение молекул твердого тела.