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.


Политические партии и движения (обществознание, 9 класс)

Политические партии и движения (обществознание, 9 класс) Они выдвигают своих представителей, которые, объединившись в партии, выражают мнение целой социальной группы...

28 05 2022 8:13:58

Животный мир природных зон России, растения и животные

Животный мир природных зон России, растения и животные До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...

27 05 2022 14:16:43

Россия в Первой мировой войне – вступление, выход и потери кратко

Россия в Первой мировой войне – вступление, выход и потери кратко Вступление в Антанту в 1907 году могло решить этот вопрос в условиях войны с Тройственным союзом...

26 05 2022 20:44:26

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов Так каково же внешнее и внутреннее строении птиц, чем они отличаются от других животных и какие признаки свойственны только им? Об этом рассказывают на уроках биологии в 7 классе...

25 05 2022 16:35:22

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита Была утверждена новая азбука и шрифт, который использовался на протяжении всего существования Российской империи...

24 05 2022 12:45:53

Present Simple примеры предложений с переводом на русский

Present Simple примеры предложений с переводом на русский Поэтому сразу после изучения правил употрeбления важно закрепить Present Simple примерами предложений на русском...

23 05 2022 0:14:53

Охрана растений (3 класс, окружающий мир)

Охрана растений (3 класс, окружающий мир) Их роль в природе и для человека очень велика: они очищают воздух и снабжают его кислородом, служат пищей, дают сырье, являются источником энергии...

22 05 2022 5:19:58

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс)

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс) Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...

21 05 2022 8:28:21

Природные зоны реки Обь – по каким зонам протекает

Природные зоны реки Обь – по каким зонам протекает Расположена она на территории Западной Сибири и является главной трaнcпортной артерией этого региона...

20 05 2022 8:29:59

Центральный экономический район России – хаpaктеристика, состав, площадь и отрасли специализации

Центральный экономический район России – хаpaктеристика, состав, площадь и отрасли специализации Несмотря на то, что запасы сырья в нем незначительны, район занимает одну из ведущих позиций в экономике страны благодаря своему географическому положению...

19 05 2022 8:44:21

Причастие прошедшего и настоящего времени

Причастие прошедшего и настоящего времени Действительные и страдательные причастия бывают настоящего и прошедшего времени...

18 05 2022 17:11:15

Реки Евразии – внутренние воды и озера

Реки Евразии – внутренние воды и озера Крупнейшие реки впадают во все океаны, омывающие континент с четырех сторон...

15 05 2022 7:25:45

Природа Японии, природные условия

Природа Японии, природные условия Дает представление о растительном и животном мире страны...

14 05 2022 11:53:54

Источники международного права и его основные принципы, понятие и виды

Источники международного права и его основные принципы, понятие и виды Но при этом возникает множество противоречий в отношениях государств, поэтому необходимо их регулировать...

13 05 2022 18:45:56

Что такое деньги? (3 класс, окружающий мир)

Что такое деньги? (3 класс, окружающий мир) Они нужны для того, чтобы оплатить различные услуги и приобрести все необходимое: продукты питания, одежду, бытовые предметы...

12 05 2022 14:24:37

Состав Великобритании – части Соединенного королевства

Состав Великобритании – части Соединенного королевства Материал содержит в себе интересные факты о историческом становлении государства...

11 05 2022 22:13:39

Строение глаза и функции его частей в таблице

Строение глаза и функции его частей в таблице Органом зрения является глаз...

10 05 2022 16:14:17

Кнут Рокне (Knute Rockne) краткая биография

В 1893 году Кнут Рокне вместе со своей семьей переехал в Чикаго...

09 05 2022 14:20:39

Природные зоны Бразилии и их основные особенности

Природные зоны Бразилии и их основные особенности Этому поспособствовали огромные размеры страны и контрастный ландшафт территории...

08 05 2022 5:45:11

Самая краткая биография Маяковского

Самая краткая биография Маяковского Родился в Грузии в селе Багдади...

07 05 2022 18:16:19

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники Степи широко распространены на всех частях суши, кроме Антарктиды...

06 05 2022 7:32:22

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...

05 05 2022 1:26:42

Византийская империя и восточнохристианский мир кратко

Византийская империя и восточнохристианский мир кратко Просуществовала она более тысячелетия и даже после нападения варваров, которое удалось благополучно отбить, она еще несколько столетий оставалась наиболее сильным христианским государством...

04 05 2022 8:16:47

Никколо Паганини биография кратко, интересные факты для детей

Никколо Паганини биография кратко, интересные факты для детей Будучи новатором в скрипичной музыке, он написал множество прекрасных произведений для этого инструмента...

03 05 2022 7:49:34

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов В этой статье мы подробнее расскажем о признаках данного типа, представим сравнительную хаpaктеристику Члeнистоногих животных...

02 05 2022 3:54:13

Круглые черви – представители классов

Круглые черви – представители классов Многочисленные представители круглых червей ведут свободноживущий или паразитический образ жизни...

01 05 2022 4:41:35

Афанасий Никитин – что открыл в географии, путешествие купца в Индию (5 класс)

Афанасий Никитин – что открыл в географии, путешествие купца в Индию (5 класс) Он вошел в историю как один из первых европейцев, которому удалось совершить длительное путешествие в Персию, Турцию и Индию...

29 04 2022 19:17:14

Модификационная изменчивость и ее значение в жизни организма, примеры и причины (11 класс, биология)

Модификационная изменчивость и ее значение в жизни организма, примеры и причины (11 класс, биология) В первом случае изменчивость затрагивает генотип, во втором – фенотип...

28 04 2022 22:38:47

Гидросфера – моря, части Земли, природные явления и влияние человека (5 класс, география)

Гидросфера – моря, части Земли, природные явления и влияние человека (5 класс, география) Без комплекса геосфер и их тесного взаимодействия не было бы жизни на планете...

27 04 2022 20:16:10

Причины Первой мировой войны – повод и предпосылки стран кратко

Причины Первой мировой войны – повод и предпосылки стран кратко Чтобы понять причины Первой Мировой войны, нужно посмотреть на политическую ситуацию, которая складывалась в предыдущие два-три десятилетия до начала этих страшных событий...

26 04 2022 20:40:26

Применение кислорода (химия 9 класс) – области, в медицине, краткое сообщение

Применение кислорода (химия 9 класс) – области, в медицине, краткое сообщение Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...

25 04 2022 23:40:14

Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов

Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов В предложении однородные члeны могут быть связаны сочинительной союзной или бессоюзной связью...

24 04 2022 20:36:30

Причастие как особая форма глагола, что обозначает причастие

Причастие как особая форма глагола, что обозначает причастие В данной статье приведен полный перечень грамматических отглагольных признаков с примерами...

21 04 2022 6:35:58

Алтея Гибсон (Althea Gibson) краткая биография теннисиста

Алтея Гибсон (Althea Gibson) краткая биография теннисиста Биография Алтеи Гибсон известна как первой черной женщины, которая выиграла открытый чемпионат США...

18 04 2022 20:39:45

Октябрьская революция 1917 года кратко о причинах и значении в России социалистической революции

Октябрьская революция 1917 года кратко о причинах и значении в России социалистической революции Каковы причины, ход, итоги Великой Октябрьской Социалистической революции – эти и другие вопросы истории сегодня в центре нашего внимания...

17 04 2022 16:40:44

Природная зона острова Врангеля – основные особенности

Природная зона острова Врангеля – основные особенности Природной зоной острова Врангеля является тундра...

15 04 2022 21:44:32

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига Это был первый раз в истории человечества, когда было сформировано революционное правительство...

14 04 2022 6:33:44

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах Она разгорелась 150 лет назад между северными штатами и южными за определение будущей судьбы института рабства в молодом государстве...

13 04 2022 9:54:47

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс)

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс) Содержит данные, которые позволяют лучше понять ориентированность отдельных государств на отдельные направления в животноводстве...

11 04 2022 11:53:57

Реки Австралии и крупные озера

Реки Австралии и крупные озера australis – «южный») – самый маленький материк Земли, который расположен одновременно в Восточном и Южном полушарии...

10 04 2022 1:18:26

Самая краткая биография Конан Дойля

Самая краткая биография Конан Дойля Родился Артур Конан Дойль 22 мая 1859 года в Эдинбурге в творческой семье (отец – художник и архитектор)...

09 04 2022 6:37:39

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 ::