---
title: "Сила упругости в физике: определение, закон Гука, задачи"
description: "Объяснение силы упругости для школьников. Что такое деформация, закон Гука, как найти жесткость пружины. Примеры задач с решениями."
canonical: https://edu-life.tech/articles/sila-uprugosti-v-fizike-opredelenie-zakon-guka-zadachi
tags: ["shkola", "roditelyam", "7-klass", "fizika-7-klass", "sila-uprugosti", "zakon-guka", "deformatsiya"]
---

# Сила упругости в физике: определение, закон Гука, задачи

## Сила упругости в физике

Сила упругости — это фундаментальное понятие в физике, с которым ученики знакомятся в 7 классе. Данная сила возникает при деформации любого тела и стремится восстановить его первоначальную форму. Понимание силы упругости необходимо для изучения механики и взаимодействия тел.

## Определение силы упругости

Согласно учебнику физики А. Перышкина для 7 класса, сила упругости — это сила, появляющаяся в теле в результате деформации. Её главная цель — вернуть тело в исходное состояние. Единица измерения силы упругости — ньютон (Н), а обозначение — Fупр.

### Ключевые характеристики силы упругости:
- Природа силы: электромагнитная.
- Направление: противоположно направлению деформирующей силы.
- Условие возникновения: наличие деформации тела.

## Причина возникновения силы упругости

Артем Кондрашкин, руководитель направления физики платформы «Школково», объясняет механизм так: «Сила упругости возникает из-за взаимодействия между молекулами вещества. Частицы в упругих телах стремятся сохранять определенное расстояние. При попытке их сблизить или удалить появляются внутренние силы, возвращающие молекулы на исходные позиции».

## Виды деформаций

Деформации классифицируют по двум основным признакам.

### Классификация по типу прикладываемой силы:
1. Растяжение — увеличение длины тела.
2. Сжатие — уменьшение длины тела.
3. Сдвиг — смещение слоев тела параллельно друг другу.
4. Кручение — поворот сечений тела вокруг оси.
5. Изгиб — искривление оси или поверхности тела.

### Классификация по поведению после снятия нагрузки:
- Упругая деформация — тело полностью восстанавливает форму.
- Пластическая деформация — тело сохраняет измененную форму.

## Закон Гука

Английский ученый Роберт Гук открыл этот закон в 1660 году. Формулировка закона Гука: сила упругости, возникающая в упругом теле, прямо пропорциональна величине его деформации.

### Практический пример закона Гука:
Если сильно сжать тугую пружину, то после отпускания она быстро распрямится. Именно этот принцип используется в игрушке «чертик из табакерки».

## Формула закона Гука

Математическая запись закона Гука:

Fупр = –k × Δl

Где:
- Fупр — модуль силы упругости (Н).
- k — коэффициент жесткости (Н/м).
- Δl — величина деформации, изменение длины (м).
- Знак «минус» показывает, что сила упругости направлена против деформации.

## Примеры расчетов по формуле

Рассмотрим три типовые задачи на применение формулы.

### Пример 1. Нахождение силы упругости
Дано: k = 4 Н/м, Δl = 5 м.
Решение: Fупр = –k × Δl = –4 × 5 = –20 Н.
Ответ: сила упругости равна 20 Н, направлена против деформации.

### Пример 2. Нахождение деформации
Дано: Fупр = –35 Н, k = 7 Н/м.
Решение: Δl = Fупр / (–k) = (–35) / (–7) = 5 м.
Ответ: удлинение тела составляет 5 метров.

### Пример 3. Нахождение коэффициента жесткости
Дано: Fупр = –48 Н, Δl = 8 м.
Решение: k = |Fупр| / Δl = 48 / 8 = 6 Н/м.
Ответ: коэффициент жесткости равен 6 Н/м.

## Жесткость и коэффициент жесткости

Жесткость — это свойство тела сопротивляться деформации. Коэффициент жесткости (k) — численная мера этой способности.

### От чего зависит жесткость пружины:
1. Материал изготовления (сталь, медь, резина).
2. Геометрические размеры (длина, диаметр витка).
3. Форма пружины (цилиндрическая, коническая).
4. Число витков.

## Методы определения жесткости пружины

### 1. Арифметический метод (для решения задач)
Используется, когда известны сила упругости и деформация:
k = |Fупр| / Δl

### 2. Экспериментальный метод (для практики)
Порядок действий:
1. Закрепите пружину вертикально.
2. Подвесьте груз известной массы (m).
3. Измерьте удлинение пружины (Δl).
4. Рассчитайте: k = (m × g) / Δl, где g ≈ 9,8 Н/кг.

Этот метод применяется в лабораторных работах и для определения характеристик неизвестных пружин.

## График зависимости Fупр от Δl

График силы упругости от деформации — прямая линия, проходящая через начало координат. Это наглядное подтверждение закона Гука.

### Как построить график:
1. На оси X отложите величину деформации Δl.
2. На оси Y отложите значение силы упругости Fупр.
3. Для упругой деформации график будет прямой.

### Как определить жесткость по графику:
Коэффициент жесткости численно равен тангенсу угла наклона прямой:
k = ΔF / Δl

## Практические задачи с решениями

### Задача 1
Условие: Груз весом 40 Н удлинил пружину динамометра на 1 см. Какое удлинение вызовет груз весом 90 Н?

Решение:
Для пружины отношение F/Δl постоянно:
F₁/Δl₁ = F₂/Δl₂
Δl₂ = Δl₁ × (F₂/F₁) = 1 см × (90 Н / 40 Н) = 2,25 см

Ответ: удлинение составит 2,25 см.

### Задача 2
Условие: Резиновый жгут удлинился на 2,5 м под действием силы 500 Н. Найдите жесткость жгута.

Решение:
Используем формулу: k = |Fупр| / Δl
k = 500 Н / 2,5 м = 200 Н/м

Ответ: жесткость жгута равна 200 Н/м.

## Важные рекомендации при решении задач

1. Внимательно читайте условие: требуется ли найти модуль силы или её значение с учетом направления.
2. Коэффициент жесткости (k) всегда положителен.
3. В большинстве школьных задач используют модуль силы упругости.

Больше готовых материалов, конспектов, задач с решениями и лабораторных работ по физике для 7 класса вы найдете на нашем образовательном портале https://edu-life.tech.

## Вас может заинтересовать

- [Программа Планета знаний: что ждет первоклассника?](https://edu-life.tech/articles/planeta-znanij-programma-dlya-nachalnoj-shkoly-obzor) — Разбираем популярную программу для начальной школы: особенности, учебные материалы, плюсы и минусы. Помогаем родителям сделать выбор.
- [Как приучить ребенка к самостоятельному выполнению уроков](https://edu-life.tech/articles/kak-priuchit-rebenka-delat-uroki-samostoyatelno-v-2026-godu) — Практические шаги и экспертные рекомендации, которые помогут передать ответственность за домашние задания ребенку и сохранить мир в семье.
- [Программа «Школа России»: традиции и современность в начальной школе](https://edu-life.tech/articles/shkola-rossii-programma-nachalnaya-shkola-1-4-klass) — Узнайте об особенностях самой популярной программы для 1-4 классов, её содержании по годам обучения, преимуществах и недостатках. Подходит ли она вашему ребёнку?