Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает > 6 пчел
6 пчел    

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.


Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части

Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части Основным ее элементом является вода, которая представлена в трех агрегатных состояниях: газообразном, твердом и жидком...

30 11 2022 15:29:56

Наша дружная семья (окружающий мир, 2 класс)

Наша дружная семья (окружающий мир, 2 класс) Это самые близкие люди, которые окружают нас с рождения: родители, бабушки и дедушки, братья и сестры...

29 11 2022 15:51:39

Биография Пушкина по годам

Биография Пушкина по годам Александр Сергеевич Пушкин биография, детство...

27 11 2022 3:54:50

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования Познавательная деятельность человека имеет целенаправленный и систематический хаpaктер...

26 11 2022 11:57:40

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов Так каково же внешнее и внутреннее строении птиц, чем они отличаются от других животных и какие признаки свойственны только им? Об этом рассказывают на уроках биологии в 7 классе...

25 11 2022 13:49:17

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс)

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс) Материал поможет вспомнить и закрепить знания по биологии, изученные в 6 классе, подготовиться к проверочной работе по теме или подготовить дополнительную информацию к уроку...

24 11 2022 11:59:22

Екатерина Великая (окружающий мир, 4 класс)

Екатерина Великая (окружающий мир, 4 класс) Она во многом придерживалась политики Петра Первого, стараясь сделать страну по-настоящему могущественной...

23 11 2022 14:44:54

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения Благодаря удачному географическому расположению и большой площади страны, здесь можно найти пpaктически все необходимое для обеспечения нужд местной промышленности...

22 11 2022 2:15:17

Самая краткая биография Земцова

Самая краткая биография Земцова Родился Михаил 15 января 1978 года...

21 11 2022 23:35:37

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...

19 11 2022 17:14:54

Глаголы состояния в английском языке – список стативных глаголов

Глаголы состояния в английском языке – список стативных глаголов Если первые описывают действие, то вторые отображают такие понятия как эмоции, чувства и восприятия, состояние, отношение к чем-либо...

17 11 2022 21:22:51

Как подчеркивается местоимение в предложении – выделение местоимений

Как подчеркивается местоимение в предложении – выделение местоимений В данной статье описаны способы, с помощью которых можно правильно определить роль местоимений в речевой конструкции...

16 11 2022 23:16:13

Однопроходные млекопитающие (яйцекладущие)

Однопроходные млекопитающие (яйцекладущие) В этой статье мы подробно расскажем о представителях данной группы, обозначим их особенности и место обитания...

15 11 2022 2:28:37

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса Отличительной его чертой являются предельно низкие температуры и уникальные природные явления...

14 11 2022 8:19:49

Отделы тела речного paка – из чего состит, строение и форма

Отделы тела речного paка – из чего состит, строение и форма Благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения тела, речные paки считаются высокоорганизованным семейством по сравнению с другими paкообразными...

12 11 2022 15:53:25

Северо-Западный экономический район – население, хаpaктеристика, карта и географическое положение

Северо-Западный экономический район – население, хаpaктеристика, карта и географическое положение В его составе – три области (Новгородская, Псковская и Ленинградская), а также собственно Санкт-Петербург и анклав государства – Калининградская область...

11 11 2022 10:41:46

Краткая биография Гомера, древнегреческого поэта и писателя

Краткая биография Гомера, древнегреческого поэта и писателя Автором их является Гомер – легендарный аэд Древней Греции, поэт и певец, основоположник мировой литературы...

10 11 2022 19:22:22

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...

09 11 2022 19:57:59

Церковная реформа Петра 1 – кратко о ходе, задачах, целях и итоге

Церковная реформа Петра 1 – кратко о ходе, задачах, целях и итоге По окончанию реформы, Россия, в результате, получила только одного человека, обладающего абсолютной полноправной властью...

07 11 2022 1:24:45

Охрана растений (3 класс, окружающий мир)

Охрана растений (3 класс, окружающий мир) Их роль в природе и для человека очень велика: они очищают воздух и снабжают его кислородом, служат пищей, дают сырье, являются источником энергии...

05 11 2022 4:16:33

Природная зона Сургута – основные особенности

Природная зона Сургута – основные особенности Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...

04 11 2022 22:56:46

Правописание личных окончаний глаголов и суффиксов причастий – правило

Правописание личных окончаний глаголов и суффиксов причастий – правило Чтобы их избежать, необходимо брать во внимание спряжение глагола...

02 11 2022 23:49:37

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия Единое государство распалось на несколько независимых частей, ведущих между собой ожесточенную борьбу...

01 11 2022 10:24:22

Русь расправляет крылья (4 класс, окружающий мир)

Русь расправляет крылья (4 класс, окружающий мир) Казалось, сожженная и разоренная русская земля никогда уже не возродится, однако несчастья не сломили славян...

31 10 2022 3:57:30

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс )

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс ) Помимо песчаных пустынь, в природе существуют глинистые, щебнистые, солончаковые и даже ледяные пустыни Арктики и Антарктиды...

30 10 2022 9:38:50

Самая краткая биография Пугачёва

Самая краткая биография Пугачёва В биографии Пугачева с 1756 по 1763 года принималось участие в Семилетней войне...

29 10 2022 23:51:13

Море Лаптевых на карте, соленость, площадь, биологические ресурсы и глубина

Расположено между северными берегами Сибири на юге, полуостровом Таймыр, островами Северная Земля на западе и Новосибирскими островами на востоке, а свое название получило в честь российских полярных исследователей — двоюродных братьев Дмитрия и Харитона Лаптевых...

28 10 2022 14:47:36

Сложные союзные предложения, примеры с союхными словами

Сложные союзные предложения, примеры с союхными словами Такие предложения обычно употрeбляются в книжной речи, художественных и специализированных текстах (научных, публицистических, юридических и т...

27 10 2022 3:52:42

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей Представители Члeнистоногих населяют, как водное, так и наземное прострaнcтво нашей планеты...

26 10 2022 4:19:33

Трудовые ресурсы предприятия и их анализ

Трудовые ресурсы предприятия и их анализ Но существует категория, которая хаpaктеризует не все население, способное вести трудовую деятельность, а лишь его небольшую часть, занятую на одном конкретном предприятии...

25 10 2022 12:21:32

Животный мир природных зон России, растения и животные

Животный мир природных зон России, растения и животные До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...

24 10 2022 20:27:41

Одежда (окружающий мир)

Одежда (окружающий мир) С ее помощью защищались от холода, украшали себя, одежда служила отличительным признаком различных сословий, профессий и национальностей...

23 10 2022 15:40:17

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия Через него прошли все раннесредневековые страны в Европе и Азии, включая и Древнюю Русь...

22 10 2022 1:54:16

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница В этой статье вы узнаете, так ли это на самом деле и на каких признаках основывается данная версия...

21 10 2022 7:30:16

Конец Османской империи и ее осколки (история, 6 класс)

Конец Османской империи и ее осколки (история, 6 класс) В их число входит Османская империя, просуществовавшая несколько столетий, но вступившая к началу XX века в тяжелый всеобъемлющий кризис...

20 10 2022 3:14:20

Александр Колдер (Alexander Calder) краткая биография скульптора

Александр Колдер (Alexander Calder) краткая биография скульптора Был сыном известного скульптора Александра Стирлинга Колдера...

19 10 2022 12:22:18

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...

17 10 2022 17:45:48

Дикорастущие и культурные растения, почему подразделяют (2 класс)

Дикорастущие и культурные растения, почему подразделяют (2 класс) Растения способны жить везде, приспосабливаясь даже к самым суровым условиям обитания...

16 10 2022 7:46:16

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности Она производит внешние различия в пределах вида...

15 10 2022 13:57:20

Ассирийская держава и ее столица (5 класс, история)

Ассирийская держава и ее столица (5 класс, история) В статье опишем эту державу...

13 10 2022 19:32:57

Анджелина Джоли (Angelina Jolie) краткая биография актрисы

Анджелина Джоли (Angelina Jolie) краткая биография актрисы Известна как героиня Лара Крофт из фильма «Томб Райдер», а также как жена Брэда Питта...

12 10 2022 16:19:30

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 ::