Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – одна из сил взаимодействия тел, и ее изучением занимается механика. Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы.

Как и когда возникает сила упругости?

Проведем эксперимент:

  • укрепим пружинку с помощью пластилина на нижней стороне горизонтальной поверхности, например, стола;
  • подвесим к свободному концу пружинки небольшой груз.

Рис. 1. Сила упругости

Из-за действия силы тяжести груз должен был упасть. Почему же этого не произошло? Причина – сила упругости, которая подействовала на груз со стороны пружинки. В общем случае ее возникновение обусловлено деформацией: растяжением, сжатием, сдвигом, кручением или изгибом. В нашем эксперименте она возникла из-за растяжения пружинки.

Направление силы упругости

Каждое тело содержит молекулы и атомы, которые состоят из заряженных частиц. Они притягиваются и отталкиваются друг от друга с определенной силой. Какое из этих взаимодействий будет преобладать, зависит от расстояния между ними.

Рис. 2. Заряженные частицы

Увеличение расстояния ведет к увеличению действия сил притяжения, уменьшение – к преобладанию сил отталкивания. В состоянии же покоя тела обе силы находятся в равновесии.

Из вышесказанного можно однозначно сказать, почему и куда направлена сила упругости. Ее направление противоположно движению атомов и молекул тела, так как она стремится восстановить первоначальную форму тела.

Взаимодействия между заряженными частицами обуславливают электромагнитную природу силы упругости.

Всегда ли деформация приводит к появлению силы упругости?

Вспомните, как легко пружинка восстанавливает свою форму, а вот пластилин всегда ее сохраняет. Происходит это из-за существования двух предельных случаев деформаций. Пример с пружинкой демонстрирует проявление упругой, а с пластилином – пластической деформации.

Когда мы говорим о силе упругости, то имеем в виду только упругую деформацию. Причем, значение ее невелико, и длится она недолго. Для пластической деформации хаpaктерны другие силы. Они зависят от скорости возникновения деформаций. Их не изучают в курсе физики 10 класса.

Связь между силой упругости и деформацией

Какова связь между силой упругости и деформацией? Как найти ее? Ответы на эти вопросы нашел английский изобретатель и естествоиспытатель Роберт Гук. Результаты его экспериментов показали линейный хаpaктер связи. В письменном виде установленный им закон выглядит следующим образом:

Fупр=k|Δl| или Fупр=k|x|,

где k – коэффициент упругости, Δl, или x – абсолютное удлинение.

Δl, или x – разница между длиной деформированного тела и начальной длиной в метрах (м).

k –жесткость. Она выражается в ньютонах на метр (Н/м), ее значение обуславливают размеры тела и свойства материала. Единица измерения Fупр – ньютон (Н).

Обратите внимание, что закон Гука применяется только в случае малых упругих деформаций.

Рис. 3. Закон Гука

Если размеры не играют никакой роли, а важны только свойства материала, то в формулу силы упругости можно подставит постоянную E и записать закон так:

Fупр=ESΔl/l0 или Δl/l0=Fупр/ES,

где E – модуль упругости (модуль Юнга) в Н/м2=Па, S – площадь поперечного сечения в м2, Δl/l0 – относительная деформация, Fупр/S – напряжение.

Что мы узнали?

Прочитав статью, мы узнали, от чего зависит сила упругости, чему равны коэффициенты в законе Гука. Теперь вы сможете смело решать задачки на определение силы упругости.

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.6. Всего получено оценок: 9.


Молярная масса вещества – формула, как найти (8 класс, химия)

Молярная масса вещества – формула, как найти  (8 класс, химия) Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность? ...

18 04 2024 2:16:57

Отмена крепостного права в России (1861 год) кратко, манифест и последствия

Отмена крепостного права в России (1861 год) кратко, манифест и последствия Отмену крепостного права в России тесно связывают с именем Александра...

17 04 2024 4:46:37

Условное наклонение глагола, примеры сослагательных наклонений в русском языке

Условное наклонение глагола, примеры сослагательных наклонений в русском языке В статье приведены способы определения условного наклонения глаголов, представлена удобная таблица с примерами...

16 04 2024 14:44:13

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...

15 04 2024 8:36:18

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...

14 04 2024 3:48:46

Природное сообщество Лес (3 класс, окружающий мир) – хаpaктеристика

Природное сообщество Лес (3 класс, окружающий мир) – хаpaктеристика Лес можно сравнить с живым организмом с очень сложным строением, который живет по своим правилам...

13 04 2024 22:52:10

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс)

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс) Содержит данные, которые позволяют лучше понять ориентированность отдельных государств на отдельные направления в животноводстве...

11 04 2024 20:33:39

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии Рассмотрим общую хаpaктеристику природных ресурсов мира и различные подходы к их классификации...

10 04 2024 21:38:38

Кнут Рокне (Knute Rockne) краткая биография

В 1893 году Кнут Рокне вместе со своей семьей переехал в Чикаго...

09 04 2024 22:39:43

Пааво Нурми (Paavo Nurmi) краткая биография легкоатлета

В биографии Пааво Нурми в промежутке между 1920 и 1932 годом было установлено 20 мировых рекордов в беге, выиграно девять олимпийских золотых медалей...

06 04 2024 22:49:30

Правила общения с родителями по пунктам (обществознание, 6 класс)

Правила общения с родителями по пунктам (обществознание, 6 класс) Малая группа строится по своим законам: у члeнов семьи особые роли, климат и правила...

03 04 2024 16:27:14

Человек, индивид, личность, индивидуальность – соотношение понятий в обществознании

Человек, индивид, личность, индивидуальность – соотношение понятий в обществознании В обществознании существует несколько понятий, относящихся к человеку...

02 04 2024 10:19:47

Пoлoвoе размножение покрытосеменных растений – зародыш, двойное оплодотворение и особенности

Пoлoвoе размножение покрытосеменных растений – зародыш, двойное оплодотворение и особенности В цветке, органе размножения, происходит созревание мужских и женских пoлoвых клеток (гамет), и их последующее слияние с образованием первой клетки дочернего организма...

01 04 2024 16:53:37

Михаэль Шумахер (Michael Schumacher) краткая биография гонщика

Михаэль Шумахер (Michael Schumacher) краткая биография гонщика Наиболее известный как гонщик Формулы-1 с десятками Гран-При побед...

31 03 2024 2:53:31

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс)

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс) Всего в регионе проживает 9% от общего количества жителей планеты, то есть численность населения Зарубежной Европы – около 500 млн...

27 03 2024 13:11:40

Научно-техническая революция – взаимосвязь периодов кратко

Научно-техническая революция – взаимосвязь периодов кратко Когда же началась научно-техническая революция, и какие временные периоды она охватила? ...

25 03 2024 7:17:25

Самая краткая биография Брежнева

Самая краткая биография Брежнева Родился в Днепродзержинске, в 1937 году окончил землемерно-мелиоративное училище в Курске...

24 03 2024 4:29:12

Полтавская битва – кратко самое главное (дата, участники, союзники) 1709 год

Полтавская битва – кратко самое главное (дата, участники, союзники) 1709 год Тогда, в самом начале 18 века – так же как и во время Отечественной войны 1812 года, и в годы Великой Отечественной войны (1941-1945) – вопрос стоял остро: суждено государству российскому существовать или нет...

23 03 2024 20:33:12

Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения

Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения Преобразование веществ в энергию является главным условием живых организмов, начиная одноклеточными растениями и заканчивая человеком...

21 03 2024 14:59:37

Самая краткая биография Чехова

Самая краткая биография Чехова Родился в Таганроге в семье купца...

20 03 2024 1:47:46

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах Он мог дать старт для Третьей мировой войны, однако, президент США Р...

19 03 2024 17:59:10

Конфликты в обществе (8 класс) – как возникают и разрешаются?

Конфликты в обществе (8 класс) – как возникают и разрешаются? Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...

16 03 2024 22:46:44

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор Длина его превышает 2,5 тысячи километров...

15 03 2024 22:54:48

Экономика Великобритании – кратко о хозяйстве, экспорте и экономическом развитии

Экономика Великобритании – кратко о хозяйстве, экспорте и экономическом развитии Статья указывает на наиболее значимые статьи экспорта, которые приносят значительную долю прибыли в бюджет страны...

14 03 2024 21:13:53

Взаимодействие неаллельных генов – виды, типы и признаки в таблице кратко

Взаимодействие неаллельных генов – виды, типы и признаки в таблице кратко Потомство делилось по фенотипу в соотношении 15:1 или 9:7, а не 9:16 по Менделю...

13 03 2024 7:16:13

Общение – ситуация, средства, виды речевого общения

Общение – ситуация, средства, виды речевого общения Подобный процесс изначально порождён был необходимостью установления коммуникационных связей в обществе для совместной деятельности и передачи информации...

12 03 2024 21:21:26

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия Каковы же причины и типы международного разделения труда в мировой экономике? ...

11 03 2024 18:51:54

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с хаpaктеристикой

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с хаpaктеристикой 95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...

10 03 2024 10:33:22

Спрос и предложение, их эластичность (обществознание, 10 класс)

Спрос и предложение, их эластичность (обществознание, 10 класс) На них построены взаимосвязи между ценой на любой товар, стоимостью услуг, предлагаемых производителями...

09 03 2024 23:32:54

Социальные институты – примеры, признаки и виды (обществознание, 10 класс)

Социальные институты – примеры, признаки и виды (обществознание, 10 класс) Но, оказывается, существует также понятие социального института, который, как форма организации общественной жизни, играет большую роль для каждого из нас...

08 03 2024 12:15:58

Водные ресурсы России – оценка и охрана, главные особенности кратко

Водные ресурсы России – оценка и охрана, главные особенности кратко Они являются составляющим биосферы и используются человеком в хозяйственной (чаще рекреационной) деятельности...

07 03 2024 16:40:32

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...

06 03 2024 7:22:20

Первая опиумная война в Китае (1840-1842)

Первая опиумная война в Китае (1840-1842) Китайское правительство считало свою страну центром мира и препятствовала всем контактам с другими державами...

04 03 2024 18:22:50

Органоиды движения – строение и функции у одноклеточных

Органоиды движения – строение и функции у одноклеточных В данной статье мы расскажем об органоидах движения, их строении и выполняемых функциях...

02 03 2024 17:58:51

Сейсмические пояса Земли – названия на контурной карте и образование

Почему так происходит? Почему землетрясения чаще происходят в горной местности и очень редко в пустынях? Почему в Тихом океане землетрясения происходят постоянно, порождая цунами различной степени опасности, а вот о землетрясениях в Северном Ледовитом океане мы почти ничего не слышали...

01 03 2024 9:41:39

Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 :: Знания -21 ::