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.

Предметы Еще

Полное или частичное копирование материалов разрешается только с указанием активной гиперссылки на https://obrazovaka.ru
Copyright © 2008-2019 Образовака Контакты


Самая краткая биография Вивальди

Родился 4 марта 1678 года в Венеции в семье скрипача...

12 06 2021 20:32:59

Плотность Зарубежной Европы, населения стран со средней и самой высокой численностью

Плотность Зарубежной Европы, населения стран со средней и самой высокой численностью Размещение их хаpaктеризуется крайней неравномерностью: в одной части света проживает больше людей, в другой – меньше...

09 06 2021 9:38:55

Политические режимы таблица по обществознанию (9 класс)

Политические режимы таблица по обществознанию (9 класс) Для осуществления своей власти оно может использовать различные методы и средства, которые в совокупности составляют политический режим...

08 06 2021 13:18:21

Права и обязанности граждан (7 класс, обществознание)

Права и обязанности граждан (7 класс, обществознание) Какие права и обязанности граждан России существуют и почему важно их соблюдать? Подробно о теме 7 класса обществознания говорим в этой статье...

06 06 2021 7:11:45

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...

03 06 2021 2:47:36

Глагол как часть речи – что такое, на какие вопросы отвечает глагол, грамматическое значение в русском языке

Глагол как часть речи – что такое, на какие вопросы отвечает глагол, грамматическое значение в русском языке В свою очередь, эта часть речи представлена различными формами...

01 06 2021 20:52:26

Правописание числительных в русском языке – таблица правил

Правописание числительных в русском языке – таблица правил В этой статье детально описаны основные правила написания имен числительных, а также особенности их склонения с примерами...

31 05 2021 19:40:49

Краткая биография Гоголя, самое главное, интересные факты творчества Николая Васильевича всем классам

Самыми главными произведениями Гоголя считаются: сборник «Вечера на хуторе близ Диканьки», посвященное обычаям и традициям украинского народа, а также величайшая поэма “Мертвые души”...

29 05 2021 10:18:12

Билли Кинг (Billie King) краткая биография теннисиста

Билли Кинг (Billie King) краткая биография теннисиста Наиболее известна как теннисная чемпионка...

28 05 2021 11:55:23

Развитые страны Зарубежной Европы – хаpaктеристика

Развитые страны Зарубежной Европы – хаpaктеристика Самыми высокоразвитыми государствами на континенте считаются Германия, Франция, Великобритания и Италия, – члeны Большой Семерки...

27 05 2021 20:26:49

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...

26 05 2021 3:18:12

Архитектура Древнего Рима – кратко самое главное про архитектурные сооружения

Архитектура Древнего Рима – кратко самое главное про архитектурные сооружения Она подарила миру уникальную культуру, которая и по сей день не перестает удивлять и восхищать...

24 05 2021 2:15:23

Северная Америка – описание и протяженность материка, главное для доклада по географии по плану для 7 класса

Северная Америка – описание и протяженность материка, главное для доклада по географии по плану для 7 класса Чтобы дать полную информацию о континенте, необходимо составить план описания Северной Америки...

23 05 2021 11:37:50

Климат Южной Америки, в каких климатических поясах расположена

Климат Южной Америки, в каких климатических поясах расположена Большая его часть находится в экваториальном поясе, субтропиках и тропиках...

22 05 2021 22:23:10

Франц Шуберт биография, краткое содержание и самое важное, интересные факты о композиторе

Франц Шуберт биография, краткое содержание и самое важное, интересные факты о композиторе Его творчество не утратило своей актуальности и сегодня...

21 05 2021 9:21:29

Томас Икинс (Thomas Eakins) краткая биография художника

Томас Икинс (Thomas Eakins) краткая биография художника Икинс считается передовым американским портретистом, а также одним из лучших художников 19 века...

20 05 2021 21:47:58

Именительный падеж множественного числа существительных

Именительный падеж множественного числа существительных В статье приведены основные правила, исключения из них и примеры правописания окончаний в подобном случае...

19 05 2021 2:29:14

Относительные местоимения в английском языке и наречия, предложения в таблице

Относительные местоимения в английском языке и наречия, предложения в таблице Они представляют собой союзные слова, имеющие много общего с вопросительными мест...

18 05 2021 11:49:56

Краткая биография Джон Толкин (John Tolkien) Гуманитарные науки, Писатели

Он больше известен как автор произведений «Хоббит» и трилогии «Властелин Колец»...

16 05 2021 2:12:42

Хелен Уиллз (Helen Wills) краткая биография теннисиста

Хелен Уиллз (Helen Wills) краткая биография теннисиста В своей биографии Хелен Ньюингтон Уиллз известна также под именем Хелен Уиллз Муди Роарк...

15 05 2021 8:44:10

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная Преобладание равнинного рельефа и большая протяженность территории делает зональность ярко выраженной...

14 05 2021 4:24:21

Причины распада Монгольской империи и ее ослабления

Причины распада Монгольской империи и ее ослабления После cмepти великого завоевателя начинается процесс постепенного упадка империи, приведшего к ее распаду...

12 05 2021 12:17:51

Древняя Месопотамия – культура и искусство цивилизации

Древняя Месопотамия – культура и искусство цивилизации Рассмотрим, как жили люди не этой земле тысячи лет назад...

11 05 2021 17:12:55

Мышцы – строение в таблице (биология, 8 класс)

Мышцы – строение в таблице (биология, 8 класс) Мышечная ткань составляет значительную часть массы тела – до 47 % у мужчин и до 35 % у женщин...

09 05 2021 7:52:20

Здоровый образ жизни (тема окружающего мира, 2 класс)

Здоровый образ жизни (тема окружающего мира, 2 класс) Соблюдение всех правил и рекомендаций здорового образа жизни наибольшее значение имеет в детском возрасте, когда происходит активное развитие и формирование тела и психики человека...

08 05 2021 15:21:22

Природные зоны Сарыарки – основные особенности

Природные зоны Сарыарки – основные особенности Её называют ещё мелкосопочник, так как здесь имеется много небольших горных массивов – сопок...

06 05 2021 1:39:10

Для чего нужны местоимения

Для чего нужны местоимения Помогают ему в этом, в том числе, и местоимения, за счет которых можно избежать повторов и тяжеловесных форм в предложениях...

05 05 2021 5:48:32

Видоизменения корней – таблица типов и строения

Видоизменения корней – таблица типов и строения Иногда корни выполняют и другие, не типичные функции...

02 05 2021 9:55:54

Автотрофы и гетеротрофы – таблица с отличиями (9 класс, биология)

Автотрофы и гетеротрофы – таблица с отличиями (9 класс, биология) Каждый тип отличается способом получения органических веществ...

01 05 2021 4:23:36

Окончания существительных в предложном падеже

Окончания существительных в предложном падеже В данной статье приведена удобная таблица с примерами окончаний в зависимости от числа и склонения...

30 04 2021 0:22:34

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...

29 04 2021 19:10:19

Деепричастный оборот в начале предложения, запятые

Деепричастный оборот в начале предложения, запятые Однако существует ряд случаев, когда обособление оборота не происходит...

28 04 2021 2:17:20

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...

27 04 2021 2:25:22

Великобритания – столица, королева и площадь

Великобритания – столица, королева и площадь Содержит информацию о политическом устройстве страны...

26 04 2021 4:34:56

Население Франции – численность и плотность

Население Франции – численность и плотность Какова же численность населения и этнический состав Франции? ...

25 04 2021 14:58:15

Подзолистые почвы – для какой природной зоны хаpaктерны дерново-подзолистые типы

Подзолистые почвы – для какой природной зоны хаpaктерны дерново-подзолистые типы Для какой территории хаpaктерен такой тип почвы и какими особенностями она обладает? ...

24 04 2021 22:35:31

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 ::