§ 18. Серпімділік күші. Гук заңы
Физика, 7 сынып. Оқулық: Кронгарт Б.А. және т.б. (Мектеп, 2025). 5 тарау: Денелердің өзара әрекеттесуі. 95–100-беттер.
Нені үйренесің
- Серпімділік күшінің қайдан шығатынын және қайда бағытталатынын түсіндіруді.
- Гук заңын тұжырымдап, күшті $F_{\text{серп}}=kx$ формуласымен есептеуді.
- Қатаңдықтың физикалық мағынасын және оның бірлігін (Н/м) түсінуді.
- Серпімділік күшінің ұзаруға тәуелділік графигін оқуды.
- Динамометрдің құрылысын түсіндіріп, серіппеге берілген есептерді шығаруды.
Ой қозғау
- Резеңке бауды созып, содан кейін жіберсең, оған не болады? Ол кері қысқарады. Бұл — серпімді деформация.
- Ол неге қысқарады? Созылған кезде онда оны кері тартатын күш пайда болады.
- Күш қандай әріппен және қандай бірлікпен белгіленеді? $F$, ньютонмен (Н).
- Массасы $m$ жүктің ауырлық күші неге тең? $F=mg$. Есептерде $g=10,\text{Н/кг}$ аламыз.
💡 Қаламсаптағы, керуеттегі, құлыптағы немесе машина амортизаторындағы кез келген серіппе бір идеяның арқасында жұмыс істейді: деформацияланған дене бұрынғы пішініне қайтқысы келіп, кері итереді.
Тақырыпты талдаймыз
Қайтаратын күш
Дене серпімді деформацияланғанда, онда денені бастапқы күйіне қайтаруға бағытталған күш пайда болады. Оны серпімділік күші деп атап, $\vec{F}_{\text{серп}}$ деп белгілейді.
📌 Серпімділік күші дене деформацияланғанда әрдайым пайда болады және деформацияға қарама-қарсы жаққа бағытталады: оңға созсаң, күш солға тартады.
Серіппелі өзекпен тәжірибе
Деформацияланбаған күйдегі ұзындығы $l_0$ серіппені алып, оны $\vec{F}$ күшімен тартайық. Серіппе $\Delta l=l-l_0$ шамасына ұзарады. Біз өзімізге қарай тартамыз, ал серіппе серпімділік күшімен кері тартады.
Екі есе қатты, яғни $2\Delta l$ созайық, серпімділік күші де екі есе артады. Жалғастырайық: үш есе созсақ, күш үш есе артады. Демек, серпімділік күші ұзаруға тура пропорционал: $F_{\text{серп}}\sim\Delta l$.
Гук заңы
Ағылшын физигі Роберт Гук (1635–1703) мұны эксперименттік жолмен тексеріп, заңды жазды:
$F_{\text{серп}}=-k\Delta l$
«Минус» таңбасы күш векторының деформацияға қарама-қарсы бағытталатынын көрсетеді. $\Delta l$ ұзаруын әдетте $x$ әрпімен белгілейді, сонда күштің модулін оңайырақ жазамыз:
$F_{\text{серп}}=kx$
| Шама | Белгіленуі | ХБЖ бірлігі |
|---|---|---|
| Серпімділік күші | $F_{\text{серп}}$ | ньютон, Н |
| Ұзару (деформация) | $x$ немесе $\Delta l$ | метр, м |
| Қатаңдық | $k$ | ньютон / метр, Н/м |
📌 Қатаңдық $k$ серіппені 1 м-ге созу үшін қандай күш керек екенін көрсетеді. $k$ неғұрлым үлкен болса, серіппе соғұрлым «қатты». Ол дененің пішініне, өлшемдеріне және материалына байланысты.
⚠️ Жиі кететін қате. Ұзаруды сантиметрмен немесе миллиметрмен, ал қатаңдықты Н/м-мен қояды. Қоюдан бұрын аудар: $4,\text{см}=0{,}04,\text{м}$, $50,\text{мм}=0{,}05,\text{м}$. Және есте сақта: $1,\text{кН/м}=1000,\text{Н/м}$.
🌟 Гук заңы барлық материалдарға қолданылмайды және тек деформация шамасы аз болғанда орындалады. Серіппені тым қатты созсаң, ол созылған күйінде қалады да, заң орындалмай қалады.
График: түзу сызық
Тәжірибелік деректер бойынша $F_{\text{серп}}$-тың $x$-ке тәуелділік графигін салсақ, координаталар басынан шығатын түзу шығады. Мұндай тәуелділікті сызықтық деп атайды. Мысал — $k=100,\text{Н/м}$ серіппе үшін.
| $x$, см | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|
| $F_{\text{серп}}$, Н | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
Түзу неғұрлым тік болса, серіппе соғұрлым қатаң. Қатаңдығы әртүрлі серіппелер бірдей ұзындыққа созылғанда әртүрлі күш береді.
Динамометр: күшті өлшейтін серіппе
Серпімділік күші ұзаруға пропорционал болғандықтан, серіппені күшті өлшеуге арналған құралға айналдыруға болады. Ол динамометр деп аталады (грекше «күшөлшеуіш»).
Мектеп динамометрі: пластмасса немесе ағаштан жасалған корпус, ішінде тілі мен ілгіші бар болат серіппе, сыртында 0-ден 4 Н-ға дейінгі шкала. Нөлдік белгі — созылмаған серіппе тілінің орны. 100 г, 200 г, 300 г жүктерді ілеміз: серіппенің ұзаруы күш қанша есе артса, сонша есе артады.
- Серіппені әртүрлі қатаңдықта алады, сондықтан өлшеу шектері әртүрлі динамометрлер болады.
- Бірнеше килоньютонды өлшейтін динамометрлер тарту күшін өлшейді (мысалы, трактор немесе локомотив). Оларда өте қатаң серіппе болады.
- Қолдың бұлшық етінің күшін, яғни жұдырықты қысу күшін өлшейтін күшөлшеуіштер де осылай жұмыс істейді.
- Сынапты, гидравликалық және электр динамометрлер де болады.
🌟 Бәрінің идеясы бір: серіппенің деформациясын шкаладағы санға айналдырады.
👨👩👧 Ата-анаға. Үйде безмен немесе серіппелі асхана таразысы болса, жүк артқанда тілдің төмен түсетінін балаға көрсетіңіз. Сұраңыз: «Жүктің массасы екі есе артса, ұзару неше есе өзгереді?» Дұрыс жауап: ол да екі есе.
Есеп талдаймыз
Массасы $1{,}4,\text{кг}$ жүк серіппені $4,\text{см}$-ге созады. Егер серіппеге тағы да массасы $2{,}45,\text{кг}$ жүк ілсек, созылуы қандай болады?
Назар аудар: $k$ мен $g$-ны есептеудің қажеті болмады. Ұзару жалпы массаға жай ғана пропорционал.
Түсінгеніңді тексер
Өзіңді тексер
- Қандай күштер серпімділік күштері деп аталады? Дене серпімді деформацияланғанда пайда болатын және оны бұрынғы күйіне қайтаруға ұмтылатын күштер.
- Серпімділік күштері қалай пайда болады? Дене деформацияланғанда. Деформация неғұрлым көп болса, күш соғұрлым көп; ол деформацияға қарама-қарсы бағытталады.
- Гук заңын тұжырымдаңдар. Дене деформацияланғанда пайда болатын серпімділік күші дененің ұзаруына тура пропорционал: $F_{\text{серп}}=-k\Delta l$, немесе модулі бойынша $F_{\text{серп}}=kx$.
- Қатаңдықтың физикалық мағынасы қандай? Қатаңдық $k$ 1 м-ге ұзарғанда қандай серпімділік күші пайда болатынын көрсетеді; ол дененің серпімділік қасиетін сипаттайды және пішініне, өлшемдеріне, материалына байланысты. Бірлігі — Н/м.
- Динамометр не үшін қолданылады? Күшті өлшеу үшін.
- Мектеп динамометрінің құрылысы қандай? Шкаласы 0–4 Н пластмасса корпус, ішінде тілі мен ілгіші бар болат серіппе. Нөлдік белгі — созылмаған серіппе тілінің орны; күш неғұрлым көп болса, серіппенің ұзаруы соғұрлым көп.
- Қыз пластилиннен тиіннің мүсінін жасады. Бұл жағдайда қандай деформация түрі байқалады? Пластикалық: пластилин пішінін қайтармайды, сондықтан мүсін қалады.
Жаттығуларды шығарамыз
Есептеулерде $g=10,\text{Н/кг}$ аламыз, есептердің жауаптарындағыдай.
Тәжірибе жасаңдар
№ 1
«Тәжірибе жасаңдар». Физика кабинетінде әрқайсысының массасы 100 г болатын жүктер жиынтығы, ағаш тақтайшаға бекітілген серіппелер бар. Осы құралды градуирлеңдер. Ол үшін серіппеге 100 г, 200 г, 300 г және т.с.с. жүктерді іліңдер. Ағаш тақтайшаға ақ қағаз жапсырып, оған серіппе созылмай тұрғаннан бастап, 0 Н, 1 Н, 2 Н және т.с.с. серіппе тілінің көрсетуін белгілеңдер. 0 және 1; 1 және 2; 2 және 3; 3 және 4-белгілердің арасын бірдей он бөлікке бөліп, 0,1 Н-ға сәйкес келетін бөліктерді аласыңдар. Осылайша қолдан жасалған динамометрді мектеп динамометрімен салыстырыңдар.
Қалай ойлаймыз. Массасы 100 г жүк ауырлық күшін тудырады: $F=mg=0{,}1\cdot10=1,\text{Н}$. Демек, әр 100 г жүк дәл 1 Н қосады.
Шешуі.
- Серіппені тақтайшаға тігінен, ілгегі төмен қаратып бекіт. Қасына қағаз жапсырып, жүксіз тілдің тоқтаған жеріне белгі қой: бұл — 0 Н.
- Бір жүк 100 г (1 Н) іл, ол тынышталғанша күт, тілдің орнын белгіле: 1 Н.
- Кезек-кезек 200 г, 300 г, 400 г іліп, 2 Н, 3 Н, 4 Н белгіле.
- Белгілер арасындағы қашықтықтар бірдей, өйткені ұзару күшке пропорционал. Әрқайсысын 10 бөлікке бөл: бөлік бағасы 0,1 Н.
- Құралды тексер: массасы белгілі затты іл, мысалы, пеналды (немесе 1 кг сүт пакетін: 1 кг $\approx$ 10 Н, ол үшін қатаң серіппе керек), және көрсетуді мектеп динамометрімен салыстыр.
Жауабы: қолдан жасалған динамометр шкаласы бірқалыпты (0, 1, 2, 3, 4 Н арасындағы қашықтықтар тең); көрсетулері мектеп динамометрімен аздаған қателікпен сәйкес келеді.
🧪 Тәжірибе қауіпсіз, бірақ жүк аяғыңа түспесін. Ауыр жүктер үшін үлкендерден көмек сұра.
Түсіндіріңдер
№ 2
«Түсіндіріңдер». Динамометрдің жұмыс істеу принципі қандай?
Қалай ойлаймыз. Гук заңын еске түсір: күш ұзаруға тура пропорционал.
Жауап үлгісі. Динамометрдің ішінде болат серіппе бар. Ілгекке күш түсірсе, серіппе созылады, күш неғұрлым көп болса, соғұрлым көп созылады (Гук заңы бойынша $F=kx$). Тіл ньютонмен градуирленген шкала бойымен қозғалады, сондықтан тілдің орны бойынша күшті оқиды. Динамометр серіппенің деформациясы серпімді және аз болғанда жұмыс істейді.
Жауабы: динамометрдің әрекеті серіппе ұзаруының түсірілген күшке пропорционалдығына негізделген: күш неғұрлым көп болса, ұзару соғұрлым көп, және күшті соның бойынша санайды.
Талдаңдар
№ 3
«Талдаңдар». Қатаңдығы 40 Н/м-ге тең серіппеде пайда болатын серпімділік күшінің абсолюттік деформациясы шамасына тәуелділігін график түрінде көрсетіңдер.
Қалай ойлаймыз. Формула $F=kx=40x$. Бұл — координаталар басынан шығатын түзу. Екі-үш нүкте жеткілікті. Ұзаруды метрге аударамыз.
Шешуі. Кесте құрайық:
| $x$, см | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|
| $x$, м | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| $F=40x$, Н | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
Көлденең өске ұзаруды, тік өске күшті саламыз, нүктелерді белгілеп, олар арқылы координаталар басынан түзу сызық жүргіземіз.
Жауабы: график — координаталар басынан шығатын түзу сызық: $F=40x$; $x=10$ см болғанда күш 4 Н-ға тең.
Зерттеңдер
№ 4
«Зерттеңдер», 1-тапсырма. Резеңке жгут ұзындығының созушы күштің модуліне тәуелділігін анықтайтын эксперименттің нәтижесі төмендегі 18.1-кестеде берілген: ұзындығы $l$ = 0,8 м; 0,9 м; 1,0 м; 1,1 м; 1,15 м, күш $F$ = 0 Н; 1 Н; 2 Н; 3 Н; 4 Н. Экспериментте резеңкенің сызықтық бөлігінің қатаңдығын есептеңдер.
Қалай ойлаймыз. Жүксіз ұзындығы 0,8 м ($F=0$ болғанда). Ұзару $x=l-0{,}8$. Күш бірдей шамаға, ал ұзару бірдей шамаға өсіп отырған жерді қарастырамыз.
Шешуі.
- Ұзарулар: 0; 0,1 м; 0,2 м; 0,3 м; 0,35 м.
- 0,8 м-ден 1,1 м-ге дейінгі бөлікте әр 0,1 м ұзару +1 Н береді. Мұнда тәуелділік сызықтық.
- $l=1{,}15$ м болғанда күш 4 Н, ұзару 0,35 м. Қатынас $\frac{4}{0{,}35}\approx11{,}4$ Н/м, бұл 10 Н/м-ден өзгеше: жгут сызықтық бөліктен шығып кетті, Гук заңы бұзылды.
- Сызықтық бөліктегі қатаңдық: $k=\frac{F}{x}=\frac{3,\text{Н}}{0{,}3,\text{м}}=10,\text{Н/м}$.
Графикте 30 см-ге дейін сызық түзу, содан кейін оның көлбеуі өзгереді.
Жауабы: $k=10$ Н/м.
№ 5
«Зерттеңдер», 2-тапсырма. Резеңкенің серпімділік коэффициентінің оның ұзындығы мен көлденең қимасының ауданына тәуелділігін анықтайтын тәжірибелік әдісті ұсыныңдар.
Қалай ойлаймыз. Бір шаманы өзгертіп, екіншісін өзгертпей ұстаймыз. Қатаңдықты $k=\frac{F}{x}$ арқылы табамыз: ұзаруды түсірілген күш бойынша өлшейміз.
Жауап үлгісі.
- Ұзындыққа тәуелділік. Бірдей қалыңдықтағы резеңке бау алып, одан ұзындығы 10, 20 және 40 см кесінділер кес. Әрқайсысын штативке бекітіп, бірдей жүк (мысалы, 200 г, яғни 2 Н) іл. Әр жағдайда ұзаруды $x$ сызғышпен өлш және $k=\frac{F}{x}$ есепте.
- Қима ауданына тәуелділік. Ұзындығы бірдей бірнеше бау алып, оларды қатар бекіт: бір бау, екі бау, үш бау. Қима ауданы 1, 2 және 3 есе артады. Бірдей жүк ілгенде ұзаруды өлш және $k$ есепте.
- Нәтижелерді кестеге жаз, $k$-ның $l$-ге және $S$-ке тәуелділік графигін сал.
Күтілетін нәтиже: бау неғұрлым ұзын болса, қатаңдық соғұрлым аз (ұзындық 2 есе артса, $k$ 2 есе азаяды); қима ауданы неғұрлым үлкен болса, қатаңдық соғұрлым көп (аудан 2 есе артса, $k$ 2 есе артады).
Жауабы: $k$-ны $k=\frac{F}{x}$ арқылы өлшеп, бір жағдайда бау ұзындығын, екіншісінде қима ауданын (қатар бекітілген бау санын) өзгертеміз; қатаңдық ұзындыққа кері пропорционал, қима ауданына тура пропорционал.
Шығарыңдар
№ 6
«Шығарыңдар», 1-есеп. Графикті пайдаланып, серіппенің қатаңдығын анықтаңдар (18.7-сурет).
Қалай ойлаймыз. Графикте көлденең өсте $F$ күші ньютонмен, тік өсте $x$ ұзаруы миллиметрмен. Қатаңдық: $k=\frac{\Delta F}{\Delta x}$. Түзудің екі нүктесін аламыз, мм-ді м-ге аударамыз. Түзудің басы нөлде жатпайды, сондықтан екі нүктенің айырмасын қолданамыз.
Шешуі.
- Белгілер бойынша екі нүкте алайық: $F_1=2$ Н және $F_2=6$ Н болғанда ұзару $\Delta x=8$ мм $=0{,}008$ м-ге өзгереді, яғни тік шкаланың 4 мм-лік 2 торына.
- $\Delta F=6-2=4,\text{Н}$.
- $k=\frac{\Delta F}{\Delta x}=\frac{4,\text{Н}}{0{,}008,\text{м}}=500,\text{Н/м}$.
Жауабы: 500 Н/м.
№ 7
«Шығарыңдар», 2-есеп. Қатаңдығы 1 кН/м серіппе қандай күштің әсерінен 4 см-ге сығылады?
Қалай ойлаймыз. Гук заңы сығылуға да қолданылады: $F=kx$. Бірліктерді ХБЖ-ге аудар.
Берілгені: $k=1,\text{кН/м}=1000,\text{Н/м}$; $x=4,\text{см}=0{,}04,\text{м}$. Табу керек: $F$.
Шешуі. $F=kx=1000,\text{Н/м}\cdot0{,}04,\text{м}=40,\text{Н}$.
Жауабы: 40 Н.
№ 8
«Шығарыңдар», 3-есеп. 3 Н күштің әсерінен 6 см-ге созылған серіппенің қатаңдығын табыңдар.
Қалай ойлаймыз. Қатаңдықты өрнектейміз: $k=\frac{F}{x}$.
Берілгені: $F=3,\text{Н}$; $x=6,\text{см}=0{,}06,\text{м}$. Табу керек: $k$.
Шешуі. $k=\frac{F}{x}=\frac{3,\text{Н}}{0{,}06,\text{м}}=50,\text{Н/м}$.
Жауабы: 50 Н/м.
№ 9
«Шығарыңдар», 4-есеп. Егер массасы 10 кг жүк серіппені 10 см-ге созса, онда серіппенің қатаңдығы қандай болғаны?
Қалай ойлаймыз. Жүк тыныш тұр, демек, серпімділік күші ауырлық күшіне тең: $kx=mg$.
Берілгені: $m=10,\text{кг}$; $x=10,\text{см}=0{,}1,\text{м}$; $g=10,\text{Н/кг}$. Табу керек: $k$.
Шешуі.
- $F=mg=10\cdot10=100,\text{Н}$.
- $k=\frac{F}{x}=\frac{100,\text{Н}}{0{,}1,\text{м}}=1000,\text{Н/м}=1,\text{кН/м}$.
Жауабы: 1 кН/м.
№ 10
«Шығарыңдар», 5-есеп. Қатаңдығы 1,2 кН/м серіппені 2 см-ге созу үшін оған қандай жүк ілу керек?
Қалай ойлаймыз. Алдымен серпімділік күшін табамыз, ол жүктің салмағына тең, содан кейін массаны: $m=\frac{F}{g}$.
Берілгені: $k=1{,}2,\text{кН/м}=1200,\text{Н/м}$; $x=2,\text{см}=0{,}02,\text{м}$; $g=10,\text{Н/кг}$. Табу керек: $m$.
Шешуі.
- $F=kx=1200\cdot0{,}02=24,\text{Н}$.
- $m=\frac{F}{g}=\frac{24}{10}=2{,}4,\text{кг}$.
Жауабы: 2,4 кг.
№ 11
«Шығарыңдар», 6-есеп. Массасы 3 кг жүк серіппені 4 см-ге созады. Серіппені тағы да 8 см-ге созатын жүктің массасы қандай болуы тиіс?
Қалай ойлаймыз. «Тағы 8 см-ге» дегеніміз серіппе жалпы $4+8=12$ см-ге созылады. Демек, ұзару $12:4=3$ есе артты, күш те (оның ішінде жүктің массасы да) 3 есе артады.
Берілгені: $m_1=3,\text{кг}$; $x_1=4,\text{см}$; $x_2=4+8=12,\text{см}$. Табу керек: $m_2$.
Шешуі.
- $kx_1=m_1g$ және $kx_2=m_2g$. Бірін екіншісіне бөлеміз: $\frac{x_2}{x_1}=\frac{m_2}{m_1}$.
- $m_2=m_1\cdot\frac{x_2}{x_1}=3,\text{кг}\cdot\frac{12}{4}=9,\text{кг}$.
- Бұл — ілінген жүктің жалпы массасы. 3 кг жүк ілулі тұрса, тағы $9-3=6$ кг қосу керек.
Жауабы: 9 кг (жүктің жалпы массасы; ілулі тұрған 3 кг-ға тағы 6 кг қосу керек).
№ 12
«Шығарыңдар», 7-есеп. Серіппелі динамометр көмегімен массасы $m=2$ кг жүкті біркелкі көтергендегі динамометр серіппесінің ұзару модулі неге тең? Серіппенің қатаңдығы $k=1000$ Н/м.
Қалай ойлаймыз. Біркелкі көтеру серпімділік күші жүктің ауырлық күшіне тең екенін білдіреді: $kx=mg$.
Берілгені: $m=2,\text{кг}$; $k=1000,\text{Н/м}$; $g=10,\text{Н/кг}$. Табу керек: $x$.
Шешуі.
- $F=mg=2\cdot10=20,\text{Н}$.
- $x=\frac{F}{k}=\frac{20,\text{Н}}{1000,\text{Н/м}}=0{,}02,\text{м}=2,\text{см}$.
Жауабы: 2 см.
№ 13
«Шығарыңдар», 8-есеп. Қатаңдығы 300 Н/м серіппе 50 мм-ге ұзарды. Бұл деформацияны тудыруға қабілетті жүктің массасы қандай?
Қалай ойлаймыз. 50 мм-ді метрге аудар. Серпімділік күші ауырлық күшіне тең: $kx=mg$.
Берілгені: $k=300,\text{Н/м}$; $x=50,\text{мм}=0{,}05,\text{м}$; $g=10,\text{Н/кг}$. Табу керек: $m$.
Шешуі.
- $F=kx=300\cdot0{,}05=15,\text{Н}$.
- $m=\frac{F}{g}=\frac{15}{10}=1{,}5,\text{кг}$.
Жауабы: 1,5 кг.
№ 14
⭐ «Шығарыңдар», 9-есеп (күрделілігі жоғары есеп: байқап көргенің жақсы!). Егер серіппеге массасы 3 кг жүк ілсек, ол 1,5 см-ге созылады. Егер оған тағы да массасы 4 кг жүк ілсек, серіппенің ұзаруы қандай болады?
Қалай ойлаймыз. «Тағы ілу» жалпы масса $3+4=7$ кг болатынын білдіреді. Ұзару массаға пропорционал.
Берілгені: $m_1=3,\text{кг}$; $x_1=1{,}5,\text{см}$; $m_2=4,\text{кг}$ (қосылды). Табу керек: $x$.
Шешуі.
- Жалпы масса: $M=m_1+m_2=3+4=7,\text{кг}$.
- $\frac{x}{x_1}=\frac{M}{m_1}$, бұдан $x=x_1\cdot\frac{M}{m_1}=1{,}5,\text{см}\cdot\frac{7}{3}=3{,}5,\text{см}$.
Жауабы: 3,5 см.
№ 15
⭐ «Шығарыңдар», 10-есеп (күрделілігі жоғары есеп). Серіппеге массасы 20 кг жүк ілгенде серіппенің ұзындығы 12 см болды. Егер массасы $m=50$ кг жүк ілсек, онда серіппенің ұзындығы 15 см-ді көрсетеді. Серіппенің бастапқы ұзындығы қандай?
Қалай ойлаймыз. Ұзару $x=l-l_0$, мұндағы $l_0$ белгісіз. Бірақ ұзындықтар айырмасы ұзарулар айырмасына тең, оны массалар айырмасымен байланыстыруға болады.
Берілгені: $m_1=20,\text{кг}$, $l_1=12,\text{см}$; $m_2=50,\text{кг}$, $l_2=15,\text{см}$. Табу керек: $l_0$.
Шешуі.
- Массалар айырмасы: $50-20=30,\text{кг}$. Ұзындықтар айырмасы: $15-12=3,\text{см}$. Демек, әр 30 кг 3 см береді, яғни 10 кг — 1 см.
- 20 кг жүк серіппені $20:10=2,\text{см}$-ге созады.
- $l_0=l_1-x_1=12-2=10,\text{см}$.
- Тексеру: 50 кг 5 см-ге созады, және $10+5=15$ см ✓.
Жауабы: 10 см.
Жадынама
- ХБЖ бірліктері: сантиметр мен миллиметрді метрге, килоньютонды ньютонға аудар.
- Гук заңы тек серпімді денелер үшін және деформация аз болғанда орындалады.
- Бір серіппенің екі жағдайы белгілі болса, қатаңдық пен $g$ қысқарады: $\frac{x_2}{x_1}=\frac{m_2}{m_1}$.
- Есептеулерде $g=10,\text{Н/кг}$ аламыз.