Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает
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:
Для многих, эта территория стала родной еще до начала формирования современной карты мира...
24 04 2024 1:11:33
Рассказывает о климате и географическом положении...
23 04 2024 3:47:58
Их связывают политические и экономические отношения, географическое разделение труда и прочие факторы...
22 04 2024 3:29:54
Основными формами такого участия являются выборы и референдум...
21 04 2024 12:13:12
Каждая страна уникальна и имеет ряд особенностей, которые отличают ее от других государств...
20 04 2024 20:25:34
Общая хаpaктеристика круглых червей включает описание тела, систем органов, среды обитания...
19 04 2024 15:48:52
Указывает на государства, которые расположены на этой территории...
15 04 2024 18:24:33
Эта система кажется слишком сложной и запyтaнной, но в ней можно легко разобраться...
14 04 2024 2:14:46
Автор десятков трудов по paкетодинамике, аэронавтике и космонавтике...
13 04 2024 2:44:11
Без комплекса геосфер и их тесного взаимодействия не было бы жизни на планете...
12 04 2024 18:15:46
Дает представление о том, чем обусловлено такое многообразие флоры Евразии...
11 04 2024 21:42:27
Именно здесь находится рубеж, отделяющий Европу от Азии...
09 04 2024 23:21:16
Антарктида до сих пор остается самым загадочным материком Земли, а освоения и исследование этих земель не прекращается ни на минуту...
07 04 2024 4:42:33
Несмотря на то, что запасы сырья в нем незначительны, район занимает одну из ведущих позиций в экономике страны благодаря своему географическому положению...
06 04 2024 12:53:14
Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...
05 04 2024 17:10:20
Существует две теории образования Древнерусского государства: норманнская и антироманнская...
04 04 2024 12:43:40
Каковы его особенности, и какие вещества входят в состав воздуха?
...
03 04 2024 1:55:40
Неравномерное распределение температуры и влажности приводит к изменениям природных комплексов: в северной части солнечные лучи очень слабо прогревают поверхность, в то время как на юге происходит обратное явление...
02 04 2024 7:53:42
После cмepти царя Федора власть перешла к царевне Софье Алексеевне...
01 04 2024 18:39:18
Наиболее известен как полузащитник «ПСВ Эйндховен»...
31 03 2024 10:35:27
Он активно ведет хозяйственную деятельность, тем самым изменяя хаpaктеристики природных зон...
29 03 2024 21:41:54
Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике...
28 03 2024 15:29:57
Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация...
27 03 2024 1:39:13
Указывает на естественные причины, которые выполняли роль регуляторов рождаемости и cмepтности...
25 03 2024 1:54:54
В западной части этого региона на долю островов и полуостровов приходится одна треть всей суши...
24 03 2024 5:33:46
Такие города называют миллионерами...
23 03 2024 4:57:18
Она является одним из знаменитых объектов мира...
22 03 2024 16:48:33
Узнаем, чем обусловлена значимость этого направления государственного регулирования в системе российского права, а также кратко охаpaктеризуем источники налогового права...
21 03 2024 8:54:51
Термин предложен химиком Карлом Шмидтом в 1844 году...
20 03 2024 6:41:43
Выделяют несколько природных зон субтропического пояса, обладающих сходным климатом...
19 03 2024 18:57:23
В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...
18 03 2024 16:17:32
Благодаря ему стали возможны все те сложные процессы и природные явления, которые происходили много миллионов лет назад и продолжают происходить в наши дни...
16 03 2024 7:44:33
Непосредственным поводом стало пресечение царской династии...
15 03 2024 23:14:16
Они выдвигают своих представителей, которые, объединившись в партии, выражают мнение целой социальной группы...
14 03 2024 16:26:40
Биография Бада Эббота стала известной, благодаря его долгому сотрудничеству с еще одним выдающимся комиком – Лу Костелло...
13 03 2024 13:12:31
Мы слышим о них по телевидению, радио, читаем в газетах...
11 03 2024 20:18:52
В предложениях они отвечают на определенные вопросы и имеют общее значение...
09 03 2024 3:20:51
Многие моменты яркой биография Сент-Экзюпери послужили толчком для развития его литературного дара...
08 03 2024 2:34:48
Природные зоны Северного полушария закономерно сменяют друг друга в широтном направлении от полюсов к экватору точно так же, как и природные зоны Южного полушария...
07 03 2024 11:55:47
Окружающую среду невозможно представить без воды, поскольку только при ее участии происходят многие физические, химические и биологические процессы...
06 03 2024 20:42:34
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Самая краткая биография Андерсена
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Строение глаза и функции его частей в таблице
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Гайдара
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Богдан Хмельницкий краткая биография
Самая краткая биография Бетховена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Грига
Богатство (обществознание, 5 класс)
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Краткая биография Бетховена и интересные факты жизни и творчества композитора Людвига ван Бетховена для детей
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Местоимения 2 лица единственного и множественного числа в русском языке
Основные природные зоны Канады
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение и функции кожи человека в таблице
Детритная пищевая цепь – звенья и примеры
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Определение, примеры, виды и формы комменсализма
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Интересные факты о Северной Америке
Самая краткая биография Марко Поло
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности