Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется
Определение и формула закона Гука
Формулировка этого закона выглядит следующим образом: сила упругости, которая появляется в момент деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно движению частиц этого тела относительно других частиц при деформации.
Математическая запись закона выглядит так:
Рис. 1. Формула закона Гука
где Fупр – соответственно сила упругости, x – удлинение тела (расстояние, на которое изменяется исходная длина тела), а k – коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. Сила измеряется в Ньютонах, а удлинение тела – в метрах.
Для раскрытия физического смысла жесткости, нужно в формулу для закона Гука подставить единицу, в которой измеряется удлинение – 1 м, заранее получив выражение для k.
Рис. 2. Формула жесткости тела
Эта формула показывает, что жесткость тела численно равна силе упругости, которая возникает в теле (пружине), когда оно деформируется на 1 м. Известно, что жесткость пружины зависит от ее формы, размера и материала, из которого произведено данное тело.
Сила упругости
Теперь, когда известно, какая формула выражает закон Гука, необходимо разобраться в его основной величине. Основной величиной является сила упругости. Она появляется в определенный момент, когда тело начинает деформироваться, например, когда пружина сжимается или растягивается. Она направлена в обратную сторону от силы тяжести. Когда сила упругости и сила тяжести, действующие на тело, становятся равными, опора и тело останавливаются.
Деформация – это необратимые изменения, происходящие с размерами тела и его формой. Они связанны с перемещением частиц относительно друг друга. Если человек сядет в мягкое кресло, то с креслом произойдет деформация, то есть изменятся его хаpaктеристики. Она бывает разных типов: изгиб, растяжение, сжатие, сдвиг, кручение.
Так как сила упругости относится по своему происхождению к электромагнитным силам, следует знать, что возникает она из-за того, что молекулы и атомы – наименьшие частицы, из которых состоят все тела, притягиваются друг другу и отталкиваются друг от друга. Если расстояние между частицами очень мало, значит, на них влияет сила отталкивания. Если же это расстояние увеличить, то на них будет действовать сила притяжения. Таким образом, разность сил притяжения и сил отталкивания проявляется в силах упругости.
Сила упругости включает в себя силу реакции опоры и вес тела. Сила реакции представляет особый интерес. Это такая сила, которая действует на тело, когда его кладут на какую-либо поверхность. Если же тело подвешено, то силу, действующую на него, называют, силой натяжения нити.
Особенности сил упругости
Как мы уже выяснили, сила упругости возникает при деформации, и направлена она на восстановление первоначальных форм и размеров строго перпендикулярно к деформируемой поверхности. У сил упругости также есть ряд особенностей.
- они возникают во время деформации;
- они появляются у двух деформируемых тел одновременно;
- они находятся перпендикулярно поверхности, по отношению к которой тело деформируется.
- они противоположны по направлению смещению частиц тела.
Применение закона на пpaктике
Закон Гука применяется как в технических и высокотехнологичных устройствах, так и в самой природе. Например, силы упругости встречаются в часовых механизмах, в амортизаторах на трaнcпорте, в канатах, резинках и даже в человеческих костях. Принцип закона Гука лежит в основе динамометра – прибора, с помощью которого измеряют силу.
Рис. 3. Динамометр
Что мы узнали?
Статья подробно знакомит учащихся с материалом о том, как формулируется обобщенный закон Гука, который изучают в 7 классе, и его основной величине – силе упругости.
В русском языке существует две группы наречий: определительные и обстоятельственные...
25 04 2024 20:13:48
Но мало кто задумывается о том, что уметь правильно произнести название числа и записать его на листе бумаги – дело не менее важное, чем складывать или вычитать целые числа...
23 04 2024 21:56:29
Родился в городе Флориде штата Миссури 30 ноября 1835 года...
22 04 2024 14:57:36
С развитием науки теория неоднократно пересматривалась и редактировалась...
21 04 2024 4:12:24
На нашей планете, в самых разных ее уголках, обитают всевозможные дикие животные...
20 04 2024 15:26:54
На её сравнительно небольшой по площади территории располагаются 40 независимых государств, среди которых выделяются большие, маленькие и «карликовые»...
19 04 2024 13:22:15
Но при этом возникает множество противоречий в отношениях государств, поэтому необходимо их регулировать...
18 04 2024 11:23:31
При этом общество не стоит на месте, оно подвержено постоянным изменениям, развитию...
17 04 2024 5:29:12
Какое именно значение паукообразных в природе и жизни человека, вы узнаете, прочитав данную статью...
16 04 2024 6:54:25
Ее нижняя граница находится приблизительно на 71 параллели, так, где остров Врангеля...
15 04 2024 5:25:36
Отмену крепостного права в России тесно связывают с именем Александра...
14 04 2024 22:15:28
После роли в «Спасателях Малибу» Памела проснулась мировой знаменитостью...
13 04 2024 3:42:48
Родился Сергeй Прокофьев 11 апреля 1891 года в селе Сонцовка Екатеринославской губернии...
12 04 2024 4:51:40
В своем непосредственном значении have используется не во всех временных группах...
11 04 2024 8:52:13
У природы есть свой собственный календарь, который далеко не всегда совпадает с привычным нам календарем...
10 04 2024 17:47:47
Кроме того, наречия не имеют окончаний – роль конечной части слова выполняют суффиксы...
08 04 2024 14:17:23
Они имеют свои особенности строения и размножения...
07 04 2024 14:23:56
Мы расскажем обо всех отличительных признаках данного типа, укажем на их особенности...
06 04 2024 19:41:58
Влияние человека на окружающий мир приобрело такие масштабы, что вопрос сохранения природы стал одним из самых актуальных...
05 04 2024 13:27:46
Для правильного морфемного разбора наречия предусмотрен план, подробно описанный в этой статье...
03 04 2024 18:50:35
На самом деле ее населяют необычные представители животного и растительного мира, сумевшие приспособиться к непростым климатическим условиям...
01 04 2024 23:12:41
В таблице описаны различные виды местоимений по значению, а также варианты их соотношений с другими частями речи...
31 03 2024 23:42:36
Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...
30 03 2024 19:57:51
Около десяти тысяч безоружных москвичей отправились к царю в поисках правды, справедливости и защиты от произвола бояр...
29 03 2024 3:20:58
Однако вопрос происхождения птиц до сих пор вызывает жаркие споры среди палеонтологов...
28 03 2024 20:24:43
Сегодня речь пойдёт и другой группе – о глаголах, которые не употрeбляются в Present Continuous...
27 03 2024 23:14:38
Родился Михаил в семье крестьян в Ставропольском крае...
26 03 2024 14:59:37
Богатый органическим веществом – гумусом – он создает оптимальные условия для полноценного роста и развития всех видов растений...
25 03 2024 4:27:14
в древнерусской истории стали периодом феодальной раздробленности...
24 03 2024 5:54:13
Они присутствуют в эукариотических клетках автотрофов и гетеротрофов...
23 03 2024 14:48:27
Имя выдающейся красавицы Лорен нередко попадает в списки самых привлекательных женщин мира...
22 03 2024 14:58:24
Выделяют несколько природных зон субтропического пояса, обладающих сходным климатом...
21 03 2024 13:24:43
Под данным термином понимают цельную оболочку Земли, состоящую из нижней части атмосферы (воздух), верхней части литосферы (земля), всей гидросферы (вода) и всей биосферы (живые организмы)...
19 03 2024 22:31:59
Она сформировалась путем гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд...
18 03 2024 17:22:18
На ее территории расположено множество самых разных климатических поясов и природных зон, что создало благоприятные условия для формирования многих ценных ресурсов...
17 03 2024 1:46:53
Существующая система сложилась из-за обширной территории нашей страны, из-за ее особенных национальных, региональных, экономических условий...
15 03 2024 22:17:51
Также здесь приведены примеры морфологического разбора наречия, основные правила его морфемного разбора...
14 03 2024 2:12:15
Общество стремится к его созданию, по-особому организуя свою деятельность...
13 03 2024 2:24:58
Но, чтобы путь был счастливым, нужно быть очень внимательным на дороге и соблюдать все правила безопасного поведения...
12 03 2024 0:47:54
Известна как легенда швейцарского гольфа, пять раз названная лучшим игроком года Женской Ассоциации Профессионального Гольфа...
11 03 2024 9:14:15
Противостояние французам породило много героев, имена которых известны до сих пор...
10 03 2024 18:32:58
Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...
09 03 2024 11:42:31
Кроме того, здесь приведены примеры глаголов с особой системой окончаний...
08 03 2024 6:12:41
В этой статье представлена удобная таблица, в которой подробно описаны основные правила написания суффиксов с примерами...
07 03 2024 11:17:29
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Строение глаза и функции его частей в таблице
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Самая краткая биография Гайдара
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Самая краткая биография Бетховена
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Let’s talk! Как научить студентов говорить на любую тему, используя карточки
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Основные природные зоны Канады
Железы внутренней секреции человека в таблице
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Самая краткая биография Грига
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Сходство и различие между митозом и мейозом
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Богатство (обществознание, 5 класс)
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Детритная пищевая цепь – звенья и примеры
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Самая краткая биография Марко Поло
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится