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


Страны Евразии и их столицы в списке, государства-полуострова

Страны Евразии и их столицы в списке, государства-полуострова Материал поясняет происхождение термина «Евразия»...

19 09 2021 23:27:59

Крайние точки Африки и их координаты, северный и южный мысы

Крайние точки Африки и их координаты, северный и южный мысы Статья дает представление о мысах, на которых находятся ориентиры по сторонам света относительно расположения Африки...

18 09 2021 5:22:25

Джим Торп (Jim Thorpe) краткая биография

Джим Торп (Jim Thorpe) краткая биография Биография Джима Торпа наиболее известна как история блестящего спортсмена, футболиста, бейсболиста...

16 09 2021 22:33:40

Источники Конституционного права РФ – Конституция как источник

Источники Конституционного права РФ – Конституция как источник Ему, также как и другим отраслям, свойственно наличие ряда источников, расположенных в особой иерархии по отношению друг к другу...

15 09 2021 8:36:35

Восстание Спартака в Древнем Риме – кратко причины восстания рабов

Восстание Спартака в Древнем Риме – кратко причины восстания рабов Но восстание Спартака в Древнем Риме стоит особняком...

14 09 2021 18:17:53

Лесная природная зона – где расположена, из чего состоит лес

Лесная природная зона – где расположена, из чего состоит лес Выделяют несколько разновидностей лесов в зависимости от климатического пояса...

12 09 2021 23:28:14

Ритмичность географической оболочки с примерами

Ритмичность географической оболочки с примерами Под первым понимают цельную оболочку земного шара, которая состоит из взаимосвязанных компонентов: атмосферы (воздух), литосферы (земля), гидросферы (вода) и биосферы (живые организмы)...

09 09 2021 8:16:10

Внутреннее и внешнее строение члeнистоногих – общие особенности, которые позволили им расселиться

Внутреннее и внешнее строение члeнистоногих – общие особенности, которые позволили им расселиться Это один из самых многочисленных типов в царстве животных...

08 09 2021 13:40:57

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...

07 09 2021 7:21:22

Искусственный отбор культурных растений и животных, формы по учению Дарвина (биология, 11 класс)

Искусственный отбор культурных растений и животных, формы по учению Дарвина (биология, 11 класс) Наилучшие особи с необходимыми человеком качествами отбираются для дальнейшей селекции, нeблагоприятные особи отбpaковываются...

06 09 2021 2:22:33

Past Simple Passive Voice – правило, примеры предложений

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

04 09 2021 4:19:37

Географическое положение Японии – ЭГП и основные особенности

Географическое положение Японии – ЭГП и основные особенности Указывает на специфику эгп Японии...

03 09 2021 17:15:18

Дигибридное скрещивание с полным доминированием (сцепленное и гетерозиготное)

Дигибридное скрещивание с полным доминированием (сцепленное и гетерозиготное) Закономерности наследования признаков при таком скрещивании были открыты Грегором Менделем...

02 09 2021 5:52:46

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит Окружающую среду невозможно представить без воды, поскольку только при ее участии происходят многие физические, химические и биологические процессы...

01 09 2021 0:54:37

Антропогенез – движущие силы и научные теории в таблице (9 класс, биология)

Антропогенез – движущие силы и научные теории в таблице (9 класс, биология) Слово образовано двумя греческими словами – «антропос» (человек) и «генезис» (возникновение)...

31 08 2021 17:21:29

Планеты солнечной системы, Земля как уникальная планета (3 класс)

Планеты солнечной системы, Земля как уникальная планета (3 класс) Солнечная система состоит из большой яркой звезды – Солнца, которое силами гравитации удерживает вокруг себя все вокруг: планеты, их спутники, кометы, астероиды, космический газ и пыль...

28 08 2021 1:38:11

Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс)

Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс) Обитатели леса способны жить по соседству, не мешая друг другу...

27 08 2021 9:41:58

Таблица “Функции белков” (биология, 10 класс)

Таблица “Функции белков” (биология, 10 класс) В зависимости от функций выделяют несколько видов белков...

26 08 2021 16:35:31

Классификация животных и животного мира – виды в таблице (биология, 7 класс)

Классификация животных и животного мира – виды в таблице (биология, 7 класс) Исходя из своих наблюдений, они делили животных на группы, что помогало им осмыслить систему живого мира...

24 08 2021 20:36:58

Самая краткая биография Даниэля Дефо

Родился Дефо в Криплгeйте примерно в 1660 году...

23 08 2021 15:49:47

Когда наступит лето? (окружающий мир, 1 класс)

Когда наступит лето? (окружающий мир, 1 класс) Это время года – самое приятное, ведь можно отправиться на море, плескаться в соседней речке, гулять в лесу, до позднего вечера играть с приятелями во дворе! Но как понять, когда наступит лето? ...

20 08 2021 3:30:40

Александр Поветкин краткая биография боксера

Александр Поветкин краткая биография боксера Родился 2 сентября 1979 года в городе Курск...

19 08 2021 7:50:53

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...

18 08 2021 1:30:58

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...

17 08 2021 15:21:46

Самая краткая биография Калашникова

Эта автомат впервые появился на свет в 1947 году, и его производят и по сей день...

16 08 2021 11:55:53

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...

14 08 2021 6:16:51

Смешанные и широколиственные леса Северной Америки – особенности

Смешанные и широколиственные леса Северной Америки – особенности На их формирование и особенности большое влияние оказывает рельеф и свойства поверхностных горных пород...

13 08 2021 12:45:46

Аполо Оно (Apolo Ohno) краткая биография фигуриста

Аполо Оно (Apolo Ohno) краткая биография фигуриста Наиболее известен как золотой медалист, который выиграл «Танцы со звездами»...

12 08 2021 10:22:55

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...

11 08 2021 19:46:17

Русь в 13 веке – кто правил, культура и основные события истории

Русь в 13 веке – кто правил, культура и основные события истории Пока внутри страны шла борьба за власть и земли между князьями, со стороны Азии надвигалась значительная угроза – татаро-монгольские племена под предводительством Чингизхана...

09 08 2021 11:22:14

Организм человека (окружающий мир, 3 класс)

Организм человека (окружающий мир, 3 класс) Наш организм работает без устали круглые сутки, даже ночью, когда мы спим...

08 08 2021 13:55:30

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким В ее рельефе преобладают плато, горы и низменности...

07 08 2021 9:20:34

Источники налогового права – нормы и системы

Источники налогового права – нормы и системы Соответственно, необходимо наладить контроль над данным процессом, чтобы предотвратить злоупотрeбления и нарушения, как со стороны государства, так и со стороны граждан...

06 08 2021 19:27:46

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)...

05 08 2021 0:27:51

Феодал и зависимые крестьяне – денежный сбор при уходе, вечное право

Феодал и зависимые крестьяне – денежный сбор при уходе, вечное право Наша статья рассказывает о связи основных сословий того времени: феодалов и зависимых крестьян...

04 08 2021 11:34:30

Серебряный век русской культуры кратко в таблице

Серебряный век русской культуры кратко в таблице – период, вошедший в историю под названием Серебряного века русской культуры...

03 08 2021 22:57:22

Вечный город и его жители (5 класс)

Вечный город и его жители (5 класс) Этот вечный город и его жители дали миру многое из того, чем люди пользуются до сих пор...

02 08 2021 14:22:35

Клеточные включения – строение и функции

Клеточные включения – строение и функции Природа включений устанавливается цитохимическими методами...

01 08 2021 6:45:36

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 ::