Рюкзак со светящимся экраном, на который можно закачать свою картинку

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.

Еще:
-1 ::

Крестовые походы кратко в таблице – страны, города, даты (история, 6 класс)

Это были военно-колонизаторские войны в странах Ближнего Востока под религиозными лозунгами борьбы христиан против «неверных», то есть мусульман

Краткая биография Тургенева самое главное и интересные факты творчества Иван Сергеевича

Творчество Тургенева включает шесть романов, множество рассказов, повестей, статей, пьес и стихотворений

Виды тканей растений (Биология) и их функции, таблица для 6 класса

Любая ткань приспособлена для выполнения одной или сразу несколько важных для животного или растительного организма функций

Строение скелета человека в таблице (8 класс, биология)

Строение скелета человека аналогично строению всех млекопитающих, но имеет особенности, связанные с прямохождением

Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)

Строение эукариотической клетки направлено на осуществление внутриклеточного метаболизма

Краткая биография Крылова творчество баснописца Ивана Андреевича – самое главное и важное для детей

Его творческое наследие составляют трагедии, комедии и 236 басен, собранных в 9-ти книгах

Видоизменения корней – таблица типов и строения

Иногда корни выполняют и другие, не типичные функции

Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу

В данной статье подробно описан план грамматического разбора причастия с приведением наглядных примеров

Проливы и заливы России – список, описание и карта

В этой статье приведены список, краткая хаpaктеристика и карта основных проливов и заливов, омывающих РФ.

Доклад-сообщение на тему: “Белка-летяга”

Белка-летяга это небольшой грызун, относящийся к семейству «Беличьих» и классу «Млекопитающие». Ведёт в основном ночной образ жизни.

Страны Азии и их столицы – список и таблица

В Азии расположено 54 государства

Значение голосеменных растений в природе и жизни человека

Это связано с их широким распространением, высоким качеством древесины и питательной ценностью семян

Краткая биография Некрасова, самое главное в жизни и творчестве Николая Алексеевича

Он был революционным демократом, редактором и издателем журнала «Современник» (1847-1866) и редактором журнала «Отечественные записки» (1868)

Природные зоны таблица(7 класс) по географии

Подробная хаpaктеристика поможет структурировать информацию и лучше ее запомнить

Самая краткая биография Баратынского

Родился Евгений 19 февраля 1800 года в селе Кирсановского уезда в семье генерал-лейтенанта

Краткая биография Лермонтова, самое главное и краткое содержание жизни Михаила Юрьевича для всех классов

Его творчество известно большим разнообразием тем и мотивов лирики

Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)

На основе палеонтологических, генетических, археологических данных были выявлены стадии антропогенеза

Клеточный центр – строение и функции в таблице

Строение и функции клеточного центра связаны с делением клетки

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице хаpaктеристик

В природе существует несколько видов и способов деления

Самая краткая биография Глинки

Родился 20 мая 1804 года в Новоспасском Смоленской губернии

Суффиксы причастий и деепричастий – таблица

Чтобы этого не произошло, необходимо не только правильно поставить вопрос, но и обратить внимание на словообразующий суффикс

Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото

Равнина — это разновидность рельефа, представляющая собой ровное обширное прострaнcтво. Более двух третьих территории России заняты равнинами. Для них хаpaктерен небольшой уклон и незначительные колебания высот местности.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Хотя митоз и мейоз дают очень разные результаты, эти процессы довольно схожи и протекают с небольшими различиями на основных этапах.

Световая фаза фотосинтеза – отличие от темновой кратко и понятно

На этой стадии образуется кислород и запасается энергия для реакций темновой фазы

Самая краткая биография Крылова

Родился в небогатой семье в Москве

Самая краткая биография Шуберта

Родился Шуберт в пригороде Вены в многодетной семье

Мейоз – фазы, кратко и понятно о первом и втором делении, стадии

Мы расскажем кратко и понятно о мейозе, о фазах, которые сопровождают этот процесс, обозначим основные их особенности, узнаем, какие признаки хаpaктеризуют мейоз

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

Его творчество не утратило своей актуальности и сегодня

Эпоха дворцовых переворотов в России кратко (1725-1762), о начале и итогах в таблице

О том, что происходило в этот отрезок времени – 1725-1762 года – и говорим сегодня

Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)

Происходит это благодаря такому понятию как цепь питания

Падежные окончания существительных – правописание безударных окончаний в таблице для 4 класса

Ниже представлены таблицы, в которых показаны примеры для каждого падежа и склонения; таблицы распределены с учётом категории числа называемого предмета

Самая краткая биография Чайковского

В доме Чайковского часто звучала музыка

На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие

Существуют два вида деепричастий: совершенного и несовершенного вида

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

Потомкам он запомнился как противоречивый и властный человек, затеявший в стране глобальные преобразования

Относительные местоимения в английском языке и наречия, предложения в таблице

Они представляют собой союзные слова, имеющие много общего с вопросительными мест

Самая краткая биография Тургенева

Творчество Тургенева включает несколько романов, множество рассказов, повестей, пьес и стихотворений

Причастие и деепричастие – правила с примерами в русском языке

В этой статье подробно описаны грамматические и синтаксические признаки, способы образования, хаpaктерные особенности причастий и деепричастий

Present Continuous – примеры предложений с переводом, употрeбление отрицательных предложений на английском

Как оно образуется и когда употрeбляются – объясняют правила грамматики

Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице

Хронология Первой Мировой войны – интереснейшая страница мировой истории, требуемая трепетного и внимательного отношения к себе

Образование причастий – таблица, основа причастий

Образование причастий во много зависит от вида и спряжения глагола

Пищевая цепь – примеры потребителей, виды и признаки систем

Это специфические взаимоотношения растений, грибов, животных, микроорганизмов, обеспечивающие круговорот веществ в природе

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

Государственное устройство России – форма и основы в 20 веке

Множество национальностей по своей воле объединилось в единое целое

Форма государственного устройства в таблице – понятие и виды (10 класс)

Все страны можно разделить на группы, в зависимости от того, какая система управления в них существует, какие органы имеют главенствующее значение и другим хаpaктеристикам

Языковые семьи Зарубежной Европы и языки

Примерно в 5-6 веке до нашей эры, все жители равнин и гор разговаривали, понимая друг друга

Мейоз – фазы, кратко и понятно о первом и втором делении, стадии

Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)

Они существенно облегчают жизнь человека, ведь с их помощью можно перевозить пассажиры и грузы на большие расстояния, строить здания, путешествовать

Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)

Такие изменения называются мутациями