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.


Краткая биография Карамзина – творчество поэта и историка Николая Михайловича, самое главное

Краткая биография Карамзина – творчество поэта и историка Николая Михайловича, самое главное Создатель «Истории государства Российского» и ряда известных художественных произведений...

30 09 2022 10:47:31

Познавательно-коммуникативная деятельность (10 класс, обществознание)

Познавательно-коммуникативная деятельность (10 класс, обществознание) Процесс изучения окружающего мира, взаимодействия с ним в науке получил название познавательно-коммуникативной деятельности...

28 09 2022 16:22:29

Особенности природных зон материков и океанов, каковы особенности размещения

Особенности природных зон материков и океанов, каковы особенности размещения Как следствие, были сформированы природные зоны материков, отличающиеся между собой по составу почвы, климатическим условиям, растительному и животному миру...

27 09 2022 2:26:45

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

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...

26 09 2022 8:40:47

Present Perfect Continuous – правила и примеры, когда употрeбллять progressive, форма глагола to be

Present Perfect Continuous – правила и примеры, когда употрeбллять progressive, форма глагола to be Время Present Perfect Continuous tense (Настоящее Совершенное Длительное) относится именно к таким...

25 09 2022 15:24:56

Самая краткая биография Баха

Самая краткая биография Баха Родился 21 марта 1685 года в городе Лейпциг...

24 09 2022 7:27:57

Природа Африки – разнообразие и особенности

Природа Африки – разнообразие и особенности Составляет картину об уникальности и неповторимости природы Африки...

23 09 2022 16:31:12

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...

22 09 2022 22:44:32

Животноводство (3 класс, окружающий мир)

Животноводство (3 класс, окружающий мир) Его значение для человечества трудно переоценить, ведь благодаря разведению животных мы имеем качественные продукты питания, сырье для изготовления обуви и одежды, рабочую силу и многое другое...

21 09 2022 16:40:41

Монголо-татарское нашествие на Русь кратко, начало, причины, последствия и итоги (6 класс)

Монголо-татарское нашествие на Русь кратко, начало, причины, последствия и итоги (6 класс) Руководил им внук великого Чингисхана Батый, который начал войну против древнерусского государства и стал главным разорителем его земель...

18 09 2022 4:18:28

Лица местоимений – таблица как определить лицо и число в русском языке

Лица местоимений – таблица как определить лицо и число в русском языке Каждое из трех лиц местоимений обладает определенной формой и значением...

16 09 2022 21:26:12

Древний Вавилон – общество и возникновение законов как источников права

Он был настолько могущественным и развитым, что затмил все города Двуречья и дал свое имя территории, охватывающей также несколько близлежащих городов...

15 09 2022 14:38:36

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов Какие же главные отрасли топливной промышленности выделяют , и насколько развиты они в России? ...

13 09 2022 15:33:39

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

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

12 09 2022 4:47:39

Что такое Родина – определение для детей (1 класс, окружающий мир)

Что такое Родина – определение для детей (1 класс, окружающий мир) Родину, как и родителей, невозможно выбрать – она дается раз и навсегда при рождении...

10 09 2022 13:16:37

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии Рассмотрим общую хаpaктеристику природных ресурсов мира и различные подходы к их классификации...

09 09 2022 13:42:46

На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие

На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие Существуют два вида деепричастий: совершенного и несовершенного вида...

08 09 2022 4:33:46

Общение – ситуация, средства, виды речевого общения

Общение – ситуация, средства, виды речевого общения Подобный процесс изначально порождён был необходимостью установления коммуникационных связей в обществе для совместной деятельности и передачи информации...

07 09 2022 22:19:35

Политическая география и международные отношения, геополитика

Политическая география и международные отношения, геополитика Указывается на тесную связь политической географии и геополитики...

05 09 2022 5:57:19

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает Располагаясь сразу на шести климатических поясах, он обладает уникальной и очень разнообразной природой...

04 09 2022 19:44:19

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...

03 09 2022 10:22:40

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс)

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс) Выделяется два этапа завоевания...

02 09 2022 8:48:48

Самая краткая биография Байрона

Самая краткая биография Байрона Джордж Байрон родился 22 января 1788 года в Лондоне в титулованной, но бедной семье...

29 08 2022 22:54:44

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)...

28 08 2022 8:54:57

На какие вопросы отвечает причастие

На какие вопросы отвечает причастие Какой? Какая? Какое? Какие? – на эти вопросы отвечает причастие в предложении...

27 08 2022 13:21:47

Единовластие Цезаря (5 класс)

Единовластие Цезаря (5 класс) Будучи представителем знатного рода, он пользовался большим уважением патрициев, но в то же время правителю симпатизировали и беднейшие слои населения...

26 08 2022 4:21:44

Географическое положение Урала кратко

Географическое положение Урала кратко Это один из крупнейших районов России, имеющий большое трaнcпортное и промышленное значение...

23 08 2022 11:33:38

Самая краткая биография О. Генри

Самая краткая биография О. Генри Генри (Уильям Сидни Портер) (1862 – 1910) – американский писатель...

21 08 2022 4:12:56

Новейшее время: история продолжается сегодня (4 класс, окружающий мир)

Новейшее время: история продолжается сегодня (4 класс, окружающий мир) Она берет свое начало в 1917 году, однако за одно столетие произошло очень много важных событий, которые существенно повлияли на жизнь всего населения Земли...

20 08 2022 20:32:24

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...

19 08 2022 0:19:17

Речной paк – функции, признаки и среда обитания класса, широкопалый и узкопалый вид

Речной paк – функции, признаки и среда обитания класса, широкопалый и узкопалый вид В этой статье Вы сможете подробнее узнать о разновидностях данного семейства, об особенностях их жизнедеятельности, описание среды обитания...

18 08 2022 14:47:51

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности Будучи центром торговли, культурного обмена и многочисленных путей, Средиземноморье сыграло огромную роль в развитии всей Западной цивилизации...

17 08 2022 21:53:13

Административно-территориальное устройство России – особенности

Административно-территориальное устройство России – особенности Существующая система сложилась из-за обширной территории нашей страны, из-за ее особенных национальных, региональных, экономических условий...

15 08 2022 0:10:47

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

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

14 08 2022 20:43:59

Природные зоны Японии – основные особенности

Природные зоны Японии – основные особенности В данной статье рассмотрим природные особенности Японии и познакомимся с самыми прекрасными представителями флоры...

13 08 2022 16:47:16

Чарльз Барклей (Charles Barkley) краткая биография баскетболиста

Чарльз Барклей (Charles Barkley) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как звезда NBA, игрок, сплочавший комaнду...

12 08 2022 13:28:26

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 ::