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.


Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице

Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице Действительно, территорию большого государства буквально накрыла волна народных восстаний и бунтов...

26 04 2024 13:19:46

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...

25 04 2024 14:15:45

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру Но все многообразие нашего мира можно условно разделить на три группы: тела, вещества и частицы...

23 04 2024 7:13:32

Самая краткая биография Марко Поло

Самая краткая биография Марко Поло Родился Марко Поло в 1254 году в Венеции (по данным некоторых ученых в Корчуле в Хорватии) в купеческой семье...

21 04 2024 21:44:15

Рики Хендерсон (Rickey Henderson) краткая биография бейсболиста

Рики Хендерсон (Rickey Henderson) краткая биография бейсболиста Его бейсбольная карьера началась с участия в «Окленд Атлетикс»...

20 04 2024 12:21:34

Образование как социальный институт – функции и черты

Образование как социальный институт – функции и черты Это вызвано необходимостью постоянно получать новые знания, повышать квалификацию работников, передавать детям знания и умения...

19 04 2024 23:43:37

Селин Дион биография и личная жизнь певицы кратко

Селин Дион биография и личная жизнь певицы кратко Популярность певицы не уменьшается, а сама певица находится на втором месте в мире по количеству заработанных музыкантом денег...

15 04 2024 22:26:16

Двустворчатые моллюски – представители класса, особенности строения систем (7 класс)

Двустворчатые моллюски – представители класса, особенности строения систем (7 класс) Этот класс типа Мягкотелые насчитывает более 15 тысяч видов...

14 04 2024 5:11:14

Черная металлургия – особенности в России (география 9 класс)

Черная металлургия – особенности в России (география 9 класс) Черные металлы продолжают удерживать пальму первенства среди других металлов, поскольку они являются главными конструкционными материалами...

12 04 2024 12:32:28

Природные зоны Австралии – таблица, положение, какая занимает наибольшую площадь

Природные зоны Австралии – таблица, положение, какая занимает наибольшую площадь От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...

11 04 2024 21:43:24

Миклухо-Маклай Николай Николаевич – краткая биография, что открыл

Миклухо-Маклай Николай Николаевич – краткая биография, что открыл Его многолетний труд по изучению папуасов и других народов, живущих на тихоокеанских островах, оказался большим вкладом в развитие естественных наук...

10 04 2024 9:50:35

Слова-маркеры Present Perfect – указатели yet, just, already и вспомогательные слова-спутники

Слова-маркеры Present Perfect – указатели yet, just, already и вспомогательные слова-спутники Запомнить все случаи их употрeбления достаточно сложно, но на помощь приходят указатели времени...

09 04 2024 3:34:21

Роджер Марис (Roger Maris) краткая биография бейсболиста

Роджер Марис (Roger Maris) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как человек, побивший рекорд Бэйба Рута по хоумранам за один сезон...

07 04 2024 7:43:45

Химические свойства солей и их получение в таблице (8 класс, химия)

Химические свойства солей и их получение в таблице (8 класс, химия) Химические свойства солей позволяют получать различные соединения...

06 04 2024 16:14:39

Сара Джессика Паркер (Sarah Jessica Parker) краткая биография актрисы

Сара Джессика Паркер (Sarah Jessica Parker) краткая биография актрисы Роль в сериале «Сeкc в большом городе» сделала её звездой...

05 04 2024 14:12:10

Тим Кук (Tim Cook) краткая биография бизнесмена

Тим Кук (Tim Cook) краткая биография бизнесмена До этого он занимал пост производственного директора компании...

04 04 2024 15:31:34

Иммунитет человека – естественный и приобретенный, активные компоненты (биология, 8 класс)

Иммунитет человека – естественный и приобретенный, активные компоненты (биология, 8 класс) Однако благодаря иммунитету человек не болеет постоянно и может справляться со многими болезнями, которые раньше считались cмepтельными...

01 04 2024 22:28:10

Птицы Северной Америки и их названия

Птицы Северной Америки и их названия В разных климатических поясах обитают совершенно разные особи со своими особенностями и потребностями...

31 03 2024 14:22:30

Межличностные конфликты (6 класс, обществознание)

Межличностные конфликты (6 класс, обществознание) Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...

30 03 2024 11:45:35

Краткая биография Даниэля Дефо для 5 класса

Краткая биография Даниэля Дефо для 5 класса Некоторые специалисты, изучавшие биографию Даниэля Дефо, считают его основоположником данного литературного жанра...

29 03 2024 3:48:17

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения По мере своего развития цивилизация накапливает их все больше...

28 03 2024 12:24:57

Самая краткая биография Тютчева

Самая краткая биография Тютчева В биографии Тютчева начальное образование было получено дома...

27 03 2024 14:18:35

Как подчеркивается наречие в предложении в русском языке, обозначение и выделение

Как подчеркивается наречие в предложении в русском языке, обозначение и выделение В зависимости от этого зависит вид подчеркивания наречия в предложении...

26 03 2024 16:46:31

Шестой крестовый поход – дата начала, события

Шестой крестовый поход – дата начала, события В ходе дипломатических переговоров был вновь взят Иерусалим (1229 г...

25 03 2024 0:42:43

Строение клеточной мембраны и ее функции в таблице

Строение клеточной мембраны и ее функции в таблице Все мембраны имеют сходное строение и связаны в одну систему...

23 03 2024 2:36:33

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс)

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс) Именно благодаря ему мир узнал о новых, ранее неизведанных землях...

21 03 2024 11:56:40

Классификация животных и животного мира – виды в таблице (биология, 7 класс)

Классификация животных и животного мира – виды в таблице (биология, 7 класс) Исходя из своих наблюдений, они делили животных на группы, что помогало им осмыслить систему живого мира...

19 03 2024 22:29:55

Имя существительное как часть речи. Что называют имена существительные?

Имя существительное как часть речи. Что называют имена существительные? По каким же признакам определяется имя существительное в устной и письменной речи, на какие вопросы отвечает и как склоняется? ...

18 03 2024 15:15:20

Вилли Баумайстер (Willi Baumeister) краткая биография художника

Вилли Баумайстер (Willi Baumeister) краткая биография художника Под влиянием первобытного искусства и сюрреализма Миро, в биографии Баумайстера были созданы многие абстpaкции...

17 03 2024 23:43:38

Генри Форд (Henry Ford) краткая биография изобретателя

Генри Форд (Henry Ford) краткая биография изобретателя В 1908 Генри Форд создал автомобиль Ford Model T и после этого продолжил улучшать свой способ конвеерной сборки автомобилей, который в последствии коренным образом изменил всю промышленность...

16 03 2024 11:19:34

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс)

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс) Живопись, музыка, театр и другие виды искусства развивались на протяжении долгого времени...

13 03 2024 11:24:31

Природная зона Пустыня и полупустыня – план описания (4 класс), хаpaктеристика для сообщения

Природная зона Пустыня и полупустыня – план описания (4 класс), хаpaктеристика для сообщения На самом деле ее населяют необычные представители животного и растительного мира, сумевшие приспособиться к непростым климатическим условиям...

11 03 2024 4:35:22

Отечественная война 1812 года кратко (окружающий мир, 4 класс)

Отечественная война 1812 года кратко (окружающий мир, 4 класс) Ему удалось покорить многие страны, но без сломленной России он не мог чувствовать себя полноправным мировым хозяином: он был уверен, что очень быстро завоюет северное государство, но именно здесь он познал поражение...

10 03 2024 12:11:30

Эвандер Холифилд (Evander Holyfield) краткая биография боксера

Эвандер Холифилд (Evander Holyfield) краткая биография боксера В 1984 году он завоевал бронзовую медаль на Олимпийских играх...

09 03 2024 6:11:30

Хромосомная теория наследственности Моргана – кратко и опнятно об основных положениях

Хромосомная теория наследственности Моргана – кратко и опнятно об основных положениях Вопросами наследования занимались многие учёные с конца XIX века...

08 03 2024 22:38:12

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 ::