Номер 3, страница 90 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

3. Когда возникают силы упругости? Как они направлены?

Когда возникают силы упругости?

Силы упругости возникают при деформации тела, то есть при изменении его формы или объема под действием внешних сил. На микроскопическом уровне причина их появления — электромагнитное взаимодействие между атомами и молекулами вещества. Когда тело деформируется, расстояния между его частицами изменяются по сравнению с равновесными. Это вызывает появление сил притяжения или отталкивания, которые стремятся вернуть частицы в исходное положение. Сумма этих микроскопических сил и составляет макроскопическую силу упругости. Сила упругости существует, пока тело деформировано, и исчезает, когда деформация прекращается (при условии, что деформация была упругой).

Как они направлены?

Силы упругости всегда направлены в сторону, противоположную смещению частиц тела при деформации. Иными словами, они направлены так, чтобы противодействовать деформации и восстановить первоначальную форму и размеры тела. Например, при растяжении пружины сила упругости направлена к центру пружины, а при сжатии — наружу. Когда книга лежит на столе, она деформирует его (сжимает), а сила упругости со стороны стола (сила нормальной реакции) направлена вверх, противодействуя весу книги.

Для одномерных упругих деформаций (растяжение или сжатие) это соотношение описывается законом Гука: $F_{упр} = -k \cdot \Delta x$. В этой формуле $F_{упр}$ — сила упругости, $k$ — коэффициент жесткости, $\Delta x$ — величина деформации (удлинение). Знак «минус» как раз и показывает, что сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации.

Ответ: Силы упругости возникают при деформации (изменении формы или объема) тела. Они направлены в сторону, противоположную смещению частиц тела при деформации, то есть так, чтобы вернуть тело в его первоначальное, недеформированное состояние.