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.




Минеральные ресурсы мира и воды – в чем заключается рациональное использование

Минеральные ресурсы мира и воды – в чем заключается рациональное использование Топливо, металлы, строительные материалы, химическое сырье, драгоценные сплавы и камни – всеми этими природными богатствами люди пользуются в течение многих лет...

27 01 2022 1:45:13

Византийская империя – история, столица, события кратко

Византийская империя – история, столица, события кратко Восточная или Византийская империя сумела сберечь традиции римской культуры и государственности за годы своего существования...

25 01 2022 0:26:34

Биография Дмитрия Шумкова

Биография Дмитрия Шумкова Окончил Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации...

23 01 2022 15:38:27

Современные подходы к пониманию права в таблице (10 класс)

Современные подходы к пониманию права в таблице (10 класс) Рассмотрим кратко некоторые из этих теорий и выясним, каковы особенности современного подхода к пониманию права...

22 01 2022 18:20:46

Миа Хэмм (Mia Hamm) краткая биография футболиста

Миа Хэмм (Mia Hamm) краткая биография футболиста Наиболее известна как звезда чемпионата по футболу 1996 и 2004 годов...

21 01 2022 6:48:17

Свобода и необходимость в деятельности человека кратко

Свобода и необходимость в деятельности человека кратко Но существуют различные взгляды и интерпретации этой категории...

18 01 2022 17:49:46

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии На Крайнем Севере – это бескрайняя белая тундра, с редкими кустарниками и вечными болотами, которая сменяется тайгой и непроходимыми лесами, за тайгой – леса, лесостепи, степи, а еще южнее тропики, пустыни...

16 01 2022 3:21:15

Самая краткая биография О. Генри

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

13 01 2022 5:11:12

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран Власть короля стала формальной, он сохранял ее только в пределах своих владений...

12 01 2022 11:23:20

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...

11 01 2022 19:51:51

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке Их связывают политические и экономические отношения, географическое разделение труда и прочие факторы...

10 01 2022 7:44:41

Множественное число существительных в английском языке – исключения в таблице

Множественное число существительных в английском языке – исключения в таблице Если применить эту мысль к грамматике, то все оказывается верным: исключения множественного числа существительных в английском языке не мешают основному правилу...

09 01 2022 22:18:15

Самая краткая биография Ньютона

Самая краткая биография Ньютона Родился в местечке Вулсторп, Англия...

08 01 2022 14:12:11

Краткая биография Пушкина, интересные для детей факты творчества Александра Сергеевича, всем классам

Краткая биография Пушкина, интересные для детей факты творчества Александра Сергеевича, всем классам Автор бесcмepтных произведений в стихах и прозе: романов “Евгений Онегин”, “Дубровский”, известных поэм “Руслан и Людмила”, “Кавказский пленник”, повести “Пиковая дама” и многих других, а также сказок для детей...

07 01 2022 20:16:10

Внутренняя и внешняя политика Ивана 3 – кратко в таблице основные направления правления

Внутренняя и внешняя политика Ивана 3 – кратко в таблице основные направления правления Этот осторожный и умный государь за годы своего правления (1462-1505) успел сделать очень многое...

05 01 2022 3:26:56

Природные зоны Италии – основные особенности

Природные зоны Италии – основные особенности Является одним из крупнейших туристических центров всего мира...

04 01 2022 0:38:29

Связь между живой и неживой природой – способы, почва во взаимосвязи объектов

Связь между живой и неживой природой – способы, почва во взаимосвязи объектов Окружающий мир может быть живым (растения, люди, животные) и неживым (небесные тела, вода, воздух, почва, камни)...

03 01 2022 8:56:29

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс)

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс) Выделяется два этапа завоевания...

02 01 2022 15:32:18

Железы смешанной секреции – таблица

Железы смешанной секреции – таблица К таким железам относятся поджелудочная железа и пoлoвые железы...

31 12 2021 9:40:11

Метаморфические горные породы – примеры, как образуются, классификация

Метаморфические горные породы – примеры, как образуются, классификация Так, в результате внешнего воздействия со временем образуются метаморфические горные породы...

30 12 2021 12:35:40

Что окружает нас дома? (окружающий мир, 1 класс)

Что окружает нас дома? (окружающий мир, 1 класс) Некоторые из них очень особенные, но многие из них можно сгруппировать в отдельные группы по их назначению – это могут быть электроприборы, предметы мебели, посуда, одежда...

29 12 2021 22:15:23

Теория познания и онтология – роль эксперимента в теории

Теория познания и онтология – роль эксперимента в теории Возможно ли изучить его полностью или он непознаваем – в этом вопросе мнения ученых расходятся...

28 12 2021 4:52:35

Избирательная система – типы и виды в РФ, смысл понятия (обществознание, 10 класс)

Избирательная система – типы и виды в РФ, смысл понятия (обществознание, 10 класс) Для этого существует целая система взаимосвязанных органов, норм, которые должны организовывать возможность такого участия: она получила название избирательной системы...

27 12 2021 6:17:58

Великие географические открытия и путешественники – кратко о периоде

Великие географические открытия и путешественники – кратко о периоде Отважные первооткрыватели Испании и Португалии открыли западному миру новые земли, положив тем самым начало развитию новых торговых путей и связей между континентами...

26 12 2021 9:51:18

Самая краткая биография Грозного

Самая краткая биография Грозного В январе 1547 года в биографии Ивана Грозного прошла церемония венчания, в которой он принял царский титул...

25 12 2021 9:49:57

Наречия меры и степени с примерами

Наречия меры и степени с примерами В данной статье описаны хаpaктерные особенности этого вида наречий с наглядными примерами...

24 12 2021 8:20:42

Рельеф Восточно-Европейской равнины (Русской) – полезные ископаемые, особенности, крупнейшие формы

Рельеф Восточно-Европейской равнины (Русской) – полезные ископаемые, особенности, крупнейшие формы Указывает на совпадения с ландшафтами, хаpaктерными для Русской равнины...

23 12 2021 6:10:29

Хью Лори (Hugh Laurie) краткая биография актёра

Хью Лори (Hugh Laurie) краткая биография актёра А перед этим комик создавал британские ситкомы...

22 12 2021 2:10:20

Past Simple Passive Voice – правило, примеры предложений

Past Simple Passive Voice – правило, примеры предложений Пусть вас не пугает длинное, сложное название...

21 12 2021 23:59:33

Строение митохондрии и их функции в таблице

Строение митохондрии и их функции в таблице Строение митохондрий позволяет работать органелле в полуавтономном режиме...

20 12 2021 16:16:45

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»...

19 12 2021 19:31:51

Темновая фаза фотосинтеза – кратко и понятно о процессе (10 класс, биология)

Темновая фаза фотосинтеза – кратко и понятно о процессе (10 класс, биология) Для осуществления этих реакций используется энергия и вещества, запасённые в ходе световой фазы: за открытие данного цикла реакций в 1961 году была присуждена Нобелевская премия...

18 12 2021 20:46:10

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон Раскрывает интересные факты об отдельных его представителях...

17 12 2021 20:31:40

Если хочешь быть здоровым (2 класс) по окружающему миру

Если хочешь быть здоровым (2 класс) по окружающему миру Здоровье – это самое ценное, что есть у человека, ведь его не купишь ни за какие богатства мира...

15 12 2021 23:41:12

Человек в обществе и классы людей (обществознание, 7 класс)

Человек в обществе и классы людей (обществознание, 7 класс) Изучение роли человека в общества начинается в программе 7 класса...

12 12 2021 7:20:52

Сергeй Безруков краткая биография актёра

Сергeй Безруков краткая биография актёра В 2008 году получил звание Народного артиста России...

10 12 2021 19:19:43

Административно-территориальное устройство России – особенности

Административно-территориальное устройство России – особенности Существующая система сложилась из-за обширной территории нашей страны, из-за ее особенных национальных, региональных, экономических условий...

09 12 2021 3:17:44

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 ::