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.


Площадь Зарубежной Европы – границы стран, их территория и положение

Площадь Зарубежной Европы – границы стран, их территория и положение На этой территории зарождалась мировая цивилизация, делались великие открытия, создавались городские агломерации, проводились перевороты в промышленности...

10 12 2023 22:26:18

Социальные права человека (обществознание, 9 класс)

Социальные права человека (обществознание, 9 класс) Одной из таких групп являются социальные права...

09 12 2023 7:40:15

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники Степи широко распространены на всех частях суши, кроме Антарктиды...

08 12 2023 12:31:13

Природная зона Арктических пустынь России – где расположена, план описания

Природная зона Арктических пустынь России – где расположена, план описания Ее нижняя граница находится приблизительно на 71 параллели, так, где остров Врангеля...

06 12 2023 12:13:17

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса В 4 классе проходит изучение физической карты европейского материка...

05 12 2023 16:11:50

Природные зоны Японии – основные особенности

Природные зоны Японии – основные особенности В данной статье рассмотрим природные особенности Японии и познакомимся с самыми прекрасными представителями флоры...

04 12 2023 4:47:57

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма И эти проявления часто называют механизмом государства...

03 12 2023 13:57:41

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование Зарубежная Европа, географию которой изучают в 11 классе, включает в себя 40 стран, которые имеют большие различия во всех этих показателях...

02 12 2023 16:25:28

В гости к зиме (окружающий мир, 1 класс)

В гости к зиме (окружающий мир, 1 класс) У природы есть свой собственный календарь, который далеко не всегда совпадает с привычным нам календарем...

01 12 2023 3:47:52

Колчак Александр Васильевич краткая биография, личная жизнь адмирала

Колчак Александр Васильевич краткая биография, личная жизнь адмирала Биография Колчака богата историческими событиями...

30 11 2023 10:59:25

Туризм Зарубежной Европы – достопримечательности, отдых и объекты всемирного культурного наследия

Туризм Зарубежной Европы – достопримечательности, отдых и объекты всемирного культурного наследия Поэтому Зарубежная Европа представляет большой интерес для туристов и людей, интересующихся историей...

29 11 2023 22:48:53

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler) Писатели

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler)  Писатели Его реалистические и инновационные волнующие романы стали популярными после того, как он подал рекламу исполнительной власти в исключительно письменной форме...

27 11 2023 10:28:23

Световая фаза фотосинтеза – отличие от темновой кратко и понятно

Световая фаза фотосинтеза – отличие от темновой кратко и понятно На этой стадии образуется кислород и запасается энергия для реакций темновой фазы...

26 11 2023 6:53:59

Домашние опасности (2 класс) по окружающему миру

Домашние опасности (2 класс) по окружающему миру Все здесь кажется таким привычным и известным, но каждый предмет в доме может быть не только полезным, но и опасным для здоровья и даже жизни...

25 11 2023 3:34:49

Обоняние и вкус (биология, 8 класс)

Обоняние и вкус (биология, 8 класс) Запах является одним из свойств веществ...

24 11 2023 21:39:24

Основные природные зоны Канады

Основные природные зоны Канады На западе страны расположена горная местность, которая находится под влиянием Тихого океана, а для равнинных областей с резко континентальным климатом хаpaктерно влияние Арктики...

23 11 2023 17:34:27

Столетняя война – годы, кратко о датах начала и окончания

Столетняя война – годы, кратко о датах начала и окончания Рассмотрим в нашей статье важные моменты и основных участников конфликта...

22 11 2023 16:15:48

Географическое положение Южной Америки – как расположена относительно других материков

Географическое положение Южной Америки – как расположена относительно других материков Используя план описания физико-географического расположения континента, узнаем его протяженность, особенности рельефа и природы, узнаем крайние точки, познакомимся с водными ресурсами...

21 11 2023 21:13:50

Самая краткая биография Маршака

Самая краткая биография Маршака Родился Самуил Маршак 22 октября 1887 года в Воронеже в еврейской семье...

20 11 2023 7:35:18

Федор Шаляпин биография кратко и факты

Федор Шаляпин биография кратко и факты  Биография Шаляпина богата значительными событиями...

19 11 2023 22:38:18

Партизанское движение в годы Великой Отечественной войны 1941-1945, герои-партизаны

Партизанское движение в годы Великой Отечественной войны 1941-1945, герои-партизаны О его особенностях и самых ярких представителях расскажем в нашей статье...

18 11 2023 5:21:53

Горячие точки Зарубежной Европы на карте

Горячие точки Зарубежной Европы на карте В современном мире ситуация несколько улучшилась, но тем не менее, горячие точки в Европе сохраняются до сих пор...

17 11 2023 14:52:39

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс)

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс) Оно приобрело название «реформация», а противоположное ему – «контрреформация»...

16 11 2023 7:26:21

Эл Ансер (Al Unser) краткая биография гонщика

Эл Ансер (Al Unser) краткая биография гонщика В своей биографии Ансер четыре раза выиграл соревнования Индиаполис на 500 миль: в 1970-71 году, 1978, 1987 году ...

15 11 2023 4:18:36

Распад Османской империи – кратко о причинах

Распад Османской империи – кратко о причинах В XVII веке империя вступила в затяжной социально-политический кризис...

14 11 2023 6:41:56

Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)

Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир) Происходит это благодаря такому понятию как цепь питания...

13 11 2023 22:39:41

Фред Уильямсон (Fred Williamson) краткая биография

Фред Уильямсон (Fred Williamson) краткая биография Родился 3 марта 1938 года в городе Гэри, штат Индиана...

12 11 2023 12:37:50

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится Расположен он на северо-западе России, в устье реки Невы и на побережье Финского залива...

11 11 2023 16:30:59

Природная зона Пермского края, в какой зоне находится Пермь

Природная зона Пермского края, в какой зоне находится Пермь Край растянулся с севера на юг на 600 километров: по площади это больше почти любой европейской страны...

09 11 2023 5:24:43

Голосеменные растения – особенности строения, примеры представителей отдела

Голосеменные растения – особенности строения, примеры представителей отдела В этой статье вы узнаете, каковы особенности строения голосеменных растений, познакомитесь с их признаками, найдёте интересные факты о них...

08 11 2023 6:53:32

Самая краткая биография Медведева

Самая краткая биография Медведева Родился Дмитрий Медведев 14 сентября 1965 года в Ленинграде...

07 11 2023 15:30:33

Суффиксы ем, им в причастиях, их правописание

Суффиксы ем, им в причастиях, их правописание В статье описаны правила грамотного употрeбления этих суффиксов в кратких и полных причастиях...

06 11 2023 10:15:20

Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры

Закон Авогадро в химии – формула, следствия и примеры Гипотеза была сформулирована Амедео Авогадро в 1811 году, а позже была подтверждена экспериментально...

05 11 2023 4:10:23

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус...

04 11 2023 20:19:41

Марианская впадина на карте, глубина, где находится, кто живет на дне

Марианская впадина на карте, глубина, где находится, кто живет на дне Она является одним из знаменитых объектов мира...

03 11 2023 15:38:46

Электрический ток в газах – кратко о самостоятельном разряде в физике

Электрический ток в газах – кратко о самостоятельном разряде в физике Движение зарядов принято за направление электрического тока...

02 11 2023 19:22:56

Самая краткая биография Теслы

Самая краткая биография Теслы Родился Никола Тесла в селе Смиляны в Австро-Венгрии в семье священника...

01 11 2023 13:51:13

Падежи местоимений – таблица определения в русском языке

Падежи местоимений – таблица определения в русском языке В данной статье описаны способы определения падежей местоимений, особенности склонения различных видов местоимений с наглядными примерами...

31 10 2023 13:57:53

Шугар Робинсон (Sugar Robinson) краткая биография боксера

Шугар Робинсон (Sugar Robinson) краткая биография боксера Настоящим именем Шугар Рэя Робинсона было Уолкер Смит...

30 10 2023 11:42:52

Причины октябрьской революции 1917 года в России

Причины октябрьской революции 1917 года в России Каковы же были причины случившегося? ...

29 10 2023 16:40:55

Самая глубокая впадина в мировом океане – точка места с макимальной глубиной на карте

Самая глубокая впадина в мировом океане – точка места с макимальной глубиной на карте Свое название этот географический объект получил благодаря одноименным островам, расположенным поблизости...

28 10 2023 3:39:21

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс)

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс) В сельской местности проживала основная часть населения Европы...

27 10 2023 19:46:49

Карим Абдул-Джаббар (Kareem Abdul-Jabbar) краткая биография баскетболиста

Карим Абдул-Джаббар (Kareem Abdul-Jabbar) краткая биография баскетболиста  Его именем при рождении было Фердинанд Льюис (Лью) Алсиндор...

26 10 2023 11:15:35

Великое переселение народов – последствия для мировой истории кратко

Это условное название было дано этническим перемещениям славян, сарматов, гуннов, германцев и некоторых других племен на территорию Римской империи...

25 10 2023 18:54:11

Время (2 класс, окружающий мир)

Время (2 класс, окружающий мир) Время – это особая величина, со своими правилами и законами, которые человек всегда пытался понять и покорить себе...

24 10 2023 23:15:20

Итоги Северной войны – таблица основных событий, ход и результаты победы России

Итоги Северной войны – таблица основных событий, ход и результаты победы России Именно по итогам Северной войны Россию стали именовать империей...

23 10 2023 0:22:37

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 ::