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.




Перо птицы (окружающий мир, 1 класс)

Перо птицы (окружающий мир, 1 класс) Перо птицы имеет особенное строение, которое помогает при полете...

27 01 2022 0:58:51

Климат Канады – кратко о климатических поясах и условиях

Климат Канады – кратко о климатических поясах и условиях Указывает на факторы, которые влияют на формирование температурных колебаний, и поясняет, чем обусловлена специфика климата на территории страны...

26 01 2022 14:53:17

Фрэнк Лихи (Frank Leahy) краткая биография

Фрэнк Лихи (Frank Leahy) краткая биография В своей биографии Фрэнк Уильям Лихи тренировал комaнды нескольких университетов...

25 01 2022 16:46:12

Самая краткая биография Шостаковича

Самая краткая биография Шостаковича Родился 12 сентября 1906 года в Петербурге...

24 01 2022 6:12:26

Самая краткая биография Прокофьева

Самая краткая биография Прокофьева Родился Сергeй Прокофьев 11 апреля 1891 года в селе Сонцовка Екатеринославской губернии...

23 01 2022 3:35:49

Города Франции – список крупных городов

Города Франции – список крупных городов На ее территории находится множество крупных и небольших городов...

22 01 2022 21:38:54

Источники земельного права – классификация

Источники земельного права – классификация Земельная собственность часто вызывает различные споры...

21 01 2022 21:49:58

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...

20 01 2022 15:48:12

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко Эти реакции идут либо с затратой, либо с освобождением энергии...

19 01 2022 11:52:16

Высотная поясность – области, причины возникновения, определение (география, 7 класс)

Высотная поясность – области, причины возникновения, определение (география, 7 класс) Данная закономерность получила определение – высотная поясность...

18 01 2022 16:30:26

Социальные права человека (обществознание, 9 класс)

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

17 01 2022 6:31:17

Новое Время: встреча Европы и Америки (окружающий мир, 4 класс)

Новое Время: встреча Европы и Америки (окружающий мир, 4 класс) Она ознаменовалась важными событиями, которые повлияли на ход истории человечества...

16 01 2022 22:28:32

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс)

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс) Обществознание предлагает начинать с изучения типов семей...

15 01 2022 16:22:18

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...

14 01 2022 2:56:32

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости Общество развивается неравномерно, меняет позиции, как человек...

12 01 2022 6:39:13

Брайан Крэнстон (Bryan Cranston) краткая биография актёра

Брайан Крэнстон (Bryan Cranston) краткая биография актёра В ней школьный учитель изготавливал метамфетамин и превратился в криминального авторитета...

11 01 2022 10:34:31

Что обозначает числительное

Что обозначает числительное В речевых конструкциях оно может обозначать несколько понятий...

10 01 2022 3:31:51

Йоги Берра (Yogi Berra) краткая биография бейсболиста

Йоги Берра (Yogi Berra) краткая биография бейсболиста В биографии Йоги Берра много лет были проведены в составе «Нью-Йорк янкиз», где спортсмен показывал выдающуюся игру принимающего...

09 01 2022 7:56:34

Коренные жители Северной Америки – этническое население, народы и племена

Коренные жители Северной Америки – этническое население, народы и племена Основное население – европейцы, которые переселились сюда в поисках лучшей жизни в XVII-XVIII веках...

08 01 2022 11:13:55

Климат Канады – кратко о климатических поясах и условиях

Климат Канады – кратко о климатических поясах и условиях Указывает на факторы, которые влияют на формирование температурных колебаний, и поясняет, чем обусловлена специфика климата на территории страны...

07 01 2022 8:49:46

Налоговое право – принципы, нормативно-правовые акты, система

Налоговое право – принципы, нормативно-правовые акты, система Узнаем, чем обусловлена значимость этого направления государственного регулирования в системе российского права, а также кратко охаpaктеризуем источники налогового права...

06 01 2022 2:12:18

Свойства географической оболочки и ее строение 7 класс

Свойства географической оболочки и ее строение 7 класс «Отцом» данного термина является известный учёный-географ А...

04 01 2022 12:33:32

Строение клетки – таблица с органоидами и их функциями (9 класс)

Строение клетки – таблица с органоидами и их функциями (9 класс) В данной статье Вы подробно узнаете об её строении, функциях органоидов, а также найдёте ответ на вопрос: «Чем отличается строение клеток растений и животных?»...

03 01 2022 17:14:52

Самая краткая биография О. Генри

Самая краткая биография О. Генри Генри (Уильям Сидни Портер) (1862 – 1910) – американский писатель...

31 12 2021 13:12:50

Ричард Петти (Richard Petty) краткая биография гонщика

Ричард Петти (Richard Petty) краткая биография гонщика Наиболее известный как семикратный победитель гонок в Дейтоне на 500 миль...

30 12 2021 5:13:52

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко Все они живут в основном на суше и имеют схожее строение тела...

28 12 2021 12:55:43

Экологическое право – принципы системы, предмет и объекты

Экологическое право – принципы системы, предмет и объекты Негативные тенденции и появление глобальных проблем, таких как загрязнение пресной воды или уменьшение озонового слоя, заставили человечество создавать специальные механизмы защиты окружающей среды...

27 12 2021 21:28:48

Разбор местоимения как части речи – правила и примеры

Разбор местоимения как части речи – правила и примеры В статье приведен подробный план разбора местоимений, а также наглядные примеры...

26 12 2021 12:30:34

Реки Африки (самая полноводная и длинная), самое большое озеро

Реки Африки (самая полноводная и длинная), самое большое озеро На ее территории встречаются различные ландшафты, в том числе множество рек...

25 12 2021 16:49:27

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов Большое разнообразие климатических поясов привело к тому, что материки были разделены на природные зоны: одни из них очень похожи между собой, другие – уникальны и неповторимы...

24 12 2021 13:43:36

Тип члeнистоногие пауки – виды паукообразных, класс и что к нему относится

Тип члeнистоногие пауки – виды паукообразных, класс и что к нему относится К нему относят такие классы: насекомые, высшие paки, паукообразные, трилобиты и многие другие...

21 12 2021 13:23:41

Притяжательные прилагательные в английском языке – правила с примерами

Притяжательные прилагательные  в английском языке – правила с примерами В английском языке в отличие от русского выделяют две формы: притяжательные местоимения и притяжательные прилагательные...

20 12 2021 20:56:15

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...

18 12 2021 18:44:32

Самая краткая биография Державина

Самая краткая биография Державина Вначале своей биографии Державин обучался в Казанской гимназии, затем проходил службу в Преображенском полку...

17 12 2021 16:58:52

Майкл Оуэн (Michael Owen) краткая биография футболиста

Майкл Оуэн (Michael Owen) краткая биография футболиста Наиболее известен как английский герой чемпионата мира 1998 года...

15 12 2021 22:51:10

Компоненты географической оболочки 7 класс

Компоненты географической оболочки 7 класс При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...

14 12 2021 17:58:26

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие В этой статье рассмотрены правила обособления междометий в речевой конструкции, приведены наглядные примеры и важные моменты...

13 12 2021 13:10:51

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения Выделение знаками препинания происходит независимо от расположения оборота в предложении...

12 12 2021 3:13:51

Экологические факторы среды (биология, 5 класс)

Экологические факторы среды (биология, 5 класс) В данной статье Вы узнаете о классификации факторов, об их влиянии на организм, а также познакомитесь с понятием «адаптация»...

11 12 2021 9:22:44

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...

10 12 2021 20:44:17

Знаки препинания в бессоюзном сложном предложении – таблица для 9 класса

Знаки препинания в бессоюзном сложном предложении – таблица для 9 класса На письме предложения в составе БСП могут отделяться запятой, точкой с запятой, тире или двоеточием...

09 12 2021 15:49:59

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 ::