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.


Природные зоны Польши – основные особенности

Природные зоны Польши – основные особенности Благодаря мягкому континентальному климату природа этого края отличается приятным разнообразием, а природные зоны Польши представлены широколиственными лесами и участками высотной зональности в горах...

24 02 2024 9:53:16

НЕ с глаголами, причастиями и деепричастиями – правописание и примеры

НЕ с глаголами, причастиями и деепричастиями – правописание и примеры Но, поскольку деепричастия зачастую путают с причастиями, при написании глагольной формы допускаются ошибки...

23 02 2024 1:22:36

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...

21 02 2024 0:31:27

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие В этой статье рассмотрены правила обособления междометий в речевой конструкции, приведены наглядные примеры и важные моменты...

20 02 2024 8:16:11

Царства живой природы – отличительные признаки, разнообразие организмов на Земле (5 класс, биология)

Царства живой природы – отличительные признаки, разнообразие организмов на Земле (5 класс, биология) Чтобы систематизировать её, все живые организмы условно распределили на царства...

19 02 2024 0:53:53

Спинной мозг – строение и функции у человека кратко (8 класс)

Спинной мозг – строение и функции у человека кратко (8 класс) Повреждение приводит к параличу конечностей и нарушению работы органов...

18 02 2024 4:43:17

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

Франц Шуберт биография, краткое содержание и самое важное, интересные факты о композиторе Его творчество не утратило своей актуальности и сегодня...

17 02 2024 19:43:13

Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы

Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы Различить неровности можно только исследуя глубины океана...

16 02 2024 0:37:23

План описания природной зоны населенного пункта (7 класс), изучение расположения

План описания природной зоны населенного пункта (7 класс), изучение расположения В дальнейшем, ученики углубляют свои знания по теме и систематизируют их...

14 02 2024 7:58:33

Генотип и фенотип – кратко об отличии и связи

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

10 02 2024 8:37:27

Конечности речного paка их функции и строение, сколько пар ходильных ног

Конечности речного paка их функции и строение, сколько пар ходильных ног Данный ряд считается высокоорганизованным видом среди paкообразных...

09 02 2024 3:33:36

Природные зоны Волги – по каким зонам протекает река

Природные зоны Волги – по каким зонам протекает река , а площадь речного бассейна – более 1,3 млн...

08 02 2024 14:41:49

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...

07 02 2024 16:28:36

Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке

Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке С ее помощью можно узнать, кто именно совершает конкретное действие...

06 02 2024 8:51:20

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир Однако даже в наши дни происходит непрерывное развитие форм рельефа...

05 02 2024 8:40:10

Мораль и ее категории (тема обществознания, 10 класс)

Мораль и ее категории (тема обществознания, 10 класс) Как правило, действия против морали осуждаются со стороны общества...

03 02 2024 7:52:39

Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии

Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии Они имеют строгую географическую привязку по широте (есть природные зоны высоких широт и низких широт) и обладают рядом уникальных хаpaктеристик...

02 02 2024 22:36:50

Правописание личных окончаний глаголов и суффиксов причастий – правило

Правописание личных окончаний глаголов и суффиксов причастий – правило Чтобы их избежать, необходимо брать во внимание спряжение глагола...

01 02 2024 19:23:39

Закономерности размещения природных зон на Земле

Закономерности размещения природных зон на Земле Каждый материк – это отдельный биокомплекс, на котором приспособились жить разные виды растений и животных...

31 01 2024 17:10:22

Крайние точки Евразии и их координаты (западная, восточная, южная, северная)

Крайние точки Евразии и их координаты (западная, восточная, южная, северная) Его площадь настолько велика, что занимает около 1/3 всей поверхности суши...

30 01 2024 18:24:51

Окончание смутного времени кратко (7 класс, история)

Окончание смутного времени кратко (7 класс, история) в России начинает созревать идея всенародного ополчения...

29 01 2024 15:57:19

Природные зоны Башкортостана и Уфы

Природные зоны Башкортостана и Уфы Находится она на западных склонах Уральских гор...

27 01 2024 5:35:20

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус...

26 01 2024 15:17:13

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание)

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание) Роль их настолько велика, что для многих от них зависит счастье и успех...

25 01 2024 7:34:54

Природные зоны Франции – основные особенности

Природные зоны Франции – основные особенности Эта европейская держава находится между Атлантическим океаном и Средиземным морем, и надежно защищена от холодных циклонов горами и скалами...

24 01 2024 7:19:40

Природные зоны Мексики – основные особенности

Природные зоны Мексики – основные особенности Здесь можно встретить несколько природных зон: степи, пустыни, полупустыни влажные тропические леса...

23 01 2024 8:20:18

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...

22 01 2024 1:11:26

Деепричастный оборот – запятые после и перед, определяемые слова

Деепричастный оборот – запятые после и перед, определяемые слова Однако есть исключения из этого правила...

21 01 2024 6:46:24

Биография Батюшкова, творчество поэта Константина Николаевича

Биография Батюшкова, творчество поэта Константина Николаевича  В биографии Батюшкова есть место ярким событиям, способствующим раскрытию его поэтического дара, а также незабываемым встречам с выдающимися людьми...

19 01 2024 22:33:38

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)...

17 01 2024 10:24:19

Культурный ландшафт: примеры в России и мире объектов культурного наследия ЮНЕСКО

Культурный ландшафт: примеры в России и мире объектов культурного наследия ЮНЕСКО В современной географической науке под культурным ландшафтом понимается ландшафт, появившейся в результате целенаправленной преобразовательной деятельности человека, направленной на удовлетворение тех или иных пpaктических и духовных потребностей...

15 01 2024 7:36:40

Хромосомная теория наследственности Моргана – кратко и опнятно об основных положениях

Хромосомная теория наследственности Моргана – кратко и опнятно об основных положениях Вопросами наследования занимались многие учёные с конца XIX века...

14 01 2024 22:48:44

Белла Ахмадулина биография кратко, личная жизнь и творчество

Белла Ахмадулина биография кратко, личная жизнь и творчество Ее творчество было оценено не только на родине, но и во многих других странах...

13 01 2024 0:57:19

Как найти деепричастный оборот в предложении

Как найти деепричастный оборот в предложении Также приведены основные отличия между деепричастным и причастным оборотами с наглядными примерами...

12 01 2024 3:27:59

Синтаксическая роль местоимений в предложении – какая роль в предложении и их функция

Синтаксическая роль местоимений в предложении – какая роль в предложении и их функция Для определения синтаксической роли местоимения в предложении очень важно задать ему правильный вопрос...

11 01 2024 2:37:20

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

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...

09 01 2024 6:46:18

Источники экологического права – федеральная система, основные нормативно-правовые акты

Источники экологического права – федеральная система, основные нормативно-правовые акты В результате появилась целая отрасль – экологическое право...

08 01 2024 0:20:33

Микрогосударства Зарубежной Европы на карте, список государств-карликов и стран-малюток

Микрогосударства Зарубежной Европы на карте, список государств-карликов и стран-малюток На её сравнительно небольшой по площади территории располагаются 40 независимых государств, среди которых выделяются большие, маленькие и «карликовые»...

07 01 2024 6:39:52

Моря Северного Ледовитого океана, омывающие Россию

Моря Северного Ледовитого океана, омывающие Россию К нему примыкают территории Дании (Гренландия), Исландии, Канады, Норвегии, России и Соединенных Штатов Америки...

06 01 2024 19:20:59

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 ::