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.


Страны Зарубежной Европы – столицы государств и таблица-список городов

Страны Зарубежной Европы – столицы государств и таблица-список городов На её обширной территории расположены 44 независимых государства...

03 03 2024 20:50:57

Знаки препинания при причастном обороте, постановка знаков в предложениях

Знаки препинания при причастном обороте, постановка знаков в предложениях В данной статье подробно описаны правила обособления причастных оборотов, а также исключения из этих правил с примерами...

02 03 2024 3:58:27

Александр Колдер (Alexander Calder) краткая биография скульптора

Александр Колдер (Alexander Calder) краткая биография скульптора Был сыном известного скульптора Александра Стирлинга Колдера...

01 03 2024 16:47:52

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась А сделал он это за очень короткий срок; в то время его империя была крупнейшим государственным образованием...

28 02 2024 7:10:59

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...

27 02 2024 11:50:17

Обобщающие слова при однородных предложения – примеры и правило

Обобщающие слова при однородных предложения – примеры и правило Обобщающее слово выполняет ту же синтаксическую роль, что и однородные члeны, и чаще всего представлено существительным, местоимением или наречием...

26 02 2024 12:46:40

Класс Двудольные – семейства в таблице, их признаки, семена (6 класс)

Класс Двудольные – семейства в таблице, их признаки, семена (6 класс) Эти классы имеют существенные различия...

24 02 2024 3:41:52

Природные ресурсы Японии

Природные ресурсы Японии являются достаточно скудными...

23 02 2024 16:47:31

Неправильное построение предложения с деепричастным оборотом – примеры ошибок и нарушений

Неправильное построение предложения с деепричастным оборотом – примеры ошибок и нарушений Во избежание этого рекомендуется ознакомиться с правилами использования этой части речи, а также исключениями из этих правил...

22 02 2024 23:20:57

Причины смутного времени в России – кратко о предпосылках в таблице

Причины смутного времени в России – кратко о предпосылках в таблице Непосредственным поводом стало пресечение царской династии...

21 02 2024 12:37:12

Вопросы в Present Perfect – общие вопросительные предложения

Вопросы в Present Perfect – общие вопросительные предложения Но мир английских вопросов совсем не страшен, и даже наоборот – интересен и разнообразен...

20 02 2024 0:45:10

Научно-техническая революция – взаимосвязь периодов кратко

Научно-техническая революция – взаимосвязь периодов кратко Когда же началась научно-техническая революция, и какие временные периоды она охватила? ...

19 02 2024 16:19:36

Внутреннее строение млекопитающих – таблица особенностей (биология, 7 класс)

Внутреннее строение млекопитающих – таблица особенностей (биология, 7 класс) Терморегуляция, рефлексы, поведение осуществляются благодаря сложному внутреннему строению млекопитающих...

18 02 2024 0:33:20

Широтные природные зоны (высоких и низких широт) – расположение, климат и зональность

Широтные природные зоны (высоких и низких широт) – расположение, климат и зональность При продвижении от экватора к полюсам количество тепла заметно уменьшается, что напрямую влияет на почву, растительный покров и животный мир...

16 02 2024 18:16:23

Чем отличаются члeнистоногие от других беспозвоночных животных, основные отличия

Чем отличаются члeнистоногие от других беспозвоночных животных, основные отличия Мы расскажем обо всех отличительных признаках данного типа, укажем на их особенности...

15 02 2024 1:28:26

Морфологические признаки причастия – постоянные и непостоянные, глагольная форма

Морфологические признаки причастия – постоянные и непостоянные, глагольная форма Поскольку причастия совмещают в себе хаpaктеристики прилагательных и глаголов, они обладают постоянными и непостоянными признаками, которые подробно описаны в данной статье...

13 02 2024 9:29:17

Реформы Петра 1 кратко – исторические, судебные и государственные изменения, сопротивление реформам

Реформы Петра 1 кратко – исторические, судебные и государственные изменения, сопротивление реформам Потомкам он запомнился как противоречивый и властный человек, затеявший в стране глобальные преобразования...

11 02 2024 16:13:19

Леонид Ильич Брежнев биография кратко

Леонид Ильич Брежнев биография кратко ) – государственный и партийный лидер...

09 02 2024 6:33:36

Языковые семьи Зарубежной Европы и языки

Языковые семьи Зарубежной Европы и языки Примерно в 5-6 веке до нашей эры, все жители равнин и гор разговаривали, понимая друг друга...

08 02 2024 17:57:37

Кости отделов скелета человека, их количество

Кости отделов скелета человека, их количество В данной статье мы расскажем, какой тканью образованы кости, укажем их количество, разберём разновидности по отделам, обозначим функции опopно-двигательного аппарата...

07 02 2024 19:34:41

Целостность географической оболочки: примеры и доказательство благодаря чему она целостна

Целостность географической оболочки: примеры и доказательство благодаря чему она целостна Подобная попытка приведет к разрушению как самой выделяемой части, так и целого...

04 02 2024 21:52:52

Ядерное оружие – глобальная проблема человечества

Ядерное оружие – глобальная проблема человечества От решения этих общепланетарных проблем зависит судьба цивилизации...

02 02 2024 11:35:47

Заливы Атлантического океана – список относящихся названий

Заливы Атлантического океана – список относящихся названий Его главной отличительной особенностью является сильная изрезанность береговой линии, образующей большое количество заливов...

01 02 2024 13:45:44

Причины участия России в Первой мировой войне кратко

Причины участия России в Первой мировой войне кратко Война стала отправной точкой для разрушения многовекового государства с тысячами народов...

31 01 2024 15:25:10

Северная война – кратко о великих завоеваниях (1700-1721) в таблице по датам

Северная война – кратко о великих завоеваниях (1700-1721) в таблице по датам Великая Северная война, которую изучают по истории в 8 классе открыла путь к Балтике и способствовала «превращению» России в империю...

29 01 2024 11:43:36

Генотип и фенотип – кратко об отличии и связи

Генотип и фенотип – кратко об отличии и связи Без знания данных терминов невозможно изучать генетику...

28 01 2024 20:10:39

Итоги Октябрьской революции 1917 года кратко

Рассмотрим, какое влияние она внесла в развитие цивилизации...

27 01 2024 12:26:56

ЭГП Дальнего Востока России – хаpaктеристика положения

ЭГП Дальнего Востока России – хаpaктеристика положения Его экономико-географическое положение зависит от множества факторов, от каких именно – подробнее в этой статье...

25 01 2024 14:54:11

Социальная структура общества, что включает, место человека и другие элементы

Социальная структура общества, что включает, место человека и другие элементы Связь строится на постоянстве отношений и обязательности присутствия элементов в любом виде общественного устройства...

23 01 2024 21:47:14

Природная зона Воронежской области и Воронежа

Природная зона Воронежской области и Воронежа Предоставленный материал будет очень полезным для подготовки к уроку географии и окружающего мира...

22 01 2024 15:56:47

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...

21 01 2024 19:21:24

Самая краткая биография Хрущёва

Самая краткая биография Хрущёва Родился в Калиновке в Курской губернии...

19 01 2024 17:38:35

Эйсебио (Eusebio) краткая биография футболиста

Эйсебио (Eusebio) краткая биография футболиста Наиболее известен как португальский нападающий...

17 01 2024 5:18:52

Великие озера Северной Америки – система, названия и происхождение

Какие же озера удостоены чести называться великими, какова история их возникновения, и где они расположены узнаем в данной статье...

16 01 2024 21:13:55

Краткая биография Евгения Баратынского и интересные факты для детей 4 класса о поэте

Краткая биография Евгения Баратынского и интересные факты для детей 4 класса о поэте Его творчество привлекает к себе людей, которые воспринимают литературу не как развлекательное чтиво, а ищут в ней глубину и вместе с ней стремятся к истине...

15 01 2024 15:33:18

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 ::