Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется > 6 пчел
6 пчел    

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется


Закон Гука был открыт в XVII веке англичанином Робертом Гуком. Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике.

Определение и формула закона Гука

Формулировка этого закона выглядит следующим образом: сила упругости, которая появляется в момент деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно движению частиц этого тела относительно других частиц при деформации.

Математическая запись закона выглядит так:

Рис. 1. Формула закона Гука

где Fупр – соответственно сила упругости, x – удлинение тела (расстояние, на которое изменяется исходная длина тела), а k – коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. Сила измеряется в Ньютонах, а удлинение тела – в метрах.

Для раскрытия физического смысла жесткости, нужно в формулу для закона Гука подставить единицу, в которой измеряется удлинение – 1 м, заранее получив выражение для k.

Рис. 2. Формула жесткости тела

Эта формула показывает, что жесткость тела численно равна силе упругости, которая возникает в теле (пружине), когда оно деформируется на 1 м. Известно, что жесткость пружины зависит от ее формы, размера и материала, из которого произведено данное тело.

Сила упругости

Теперь, когда известно, какая формула выражает закон Гука, необходимо разобраться в его основной величине. Основной величиной является сила упругости. Она появляется в определенный момент, когда тело начинает деформироваться, например, когда пружина сжимается или растягивается. Она направлена в обратную сторону от силы тяжести. Когда сила упругости и сила тяжести, действующие на тело, становятся равными, опора и тело останавливаются.

Деформация – это необратимые изменения, происходящие с размерами тела и его формой. Они связанны с перемещением частиц относительно друг друга. Если человек сядет в мягкое кресло, то с креслом произойдет деформация, то есть изменятся его хаpaктеристики. Она бывает разных типов: изгиб, растяжение, сжатие, сдвиг, кручение.

Так как сила упругости относится по своему происхождению к электромагнитным силам, следует знать, что возникает она из-за того, что молекулы и атомы – наименьшие частицы, из которых состоят все тела, притягиваются друг другу и отталкиваются друг от друга. Если расстояние между частицами очень мало, значит, на них влияет сила отталкивания. Если же это расстояние увеличить, то на них будет действовать сила притяжения. Таким образом, разность сил притяжения и сил отталкивания проявляется в силах упругости.

Сила упругости включает в себя силу реакции опоры и вес тела. Сила реакции представляет особый интерес. Это такая сила, которая действует на тело, когда его кладут на какую-либо поверхность. Если же тело подвешено, то силу, действующую на него, называют, силой натяжения нити.

Особенности сил упругости

Как мы уже выяснили, сила упругости возникает при деформации, и направлена она на восстановление первоначальных форм и размеров строго перпендикулярно к деформируемой поверхности. У сил упругости также есть ряд особенностей.

  • они возникают во время деформации;
  • они появляются у двух деформируемых тел одновременно;
  • они находятся перпендикулярно поверхности, по отношению к которой тело деформируется.
  • они противоположны по направлению смещению частиц тела.

Применение закона на пpaктике

Закон Гука применяется как в технических и высокотехнологичных устройствах, так и в самой природе. Например, силы упругости встречаются в часовых механизмах, в амортизаторах на трaнcпорте, в канатах, резинках и даже в человеческих костях. Принцип закона Гука лежит в основе динамометра – прибора, с помощью которого измеряют силу.

Рис. 3. Динамометр

Что мы узнали?

Статья подробно знакомит учащихся с материалом о том, как формулируется обобщенный закон Гука, который изучают в 7 классе, и его основной величине – силе упругости.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:


Природные зоны Челябинской области – основные особенности

Природные зоны Челябинской области – основные особенности Именно здесь находится рубеж, отделяющий Европу от Азии...

12 06 2021 3:21:49

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы В состав ТЭК входят отрасли топливной промышленности и электроэнергетика...

11 06 2021 20:54:57

Природная зона Волгограда – в какой зоне находится Волгоградская область

Природная зона Волгограда – в какой зоне находится Волгоградская область Находится она на юго-западе России и имеет форму квадрата с длиной стороны более 400 км...

10 06 2021 0:46:14

Млекопитающие животные – список и описание отрядов

Млекопитающие животные – список и описание отрядов В данной статье мы кратко расскажем об особенностях этих животных, уточним, какие отряды относятся к млекопитающим, определим места их обитания...

09 06 2021 20:54:43

Future Continuous Tense – правила, слова-указатели, когда употрeбляется

Future Continuous Tense – правила, слова-указатели, когда употрeбляется А вот какие перемены приносит время Future Continuous – говорим сегодня...

08 06 2021 21:58:23

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...

07 06 2021 9:14:30

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...

04 06 2021 12:25:15

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану Узнаем кратко о гражданском обществе и правовом государстве...

03 06 2021 5:20:57

Географическое положение Южной Америки – как расположена относительно других материков

Географическое положение Южной Америки – как расположена относительно других материков Используя план описания физико-географического расположения континента, узнаем его протяженность, особенности рельефа и природы, узнаем крайние точки, познакомимся с водными ресурсами...

02 06 2021 12:15:21

Самая краткая биография Тургенева

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

01 06 2021 21:44:34

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...

31 05 2021 5:25:27

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс)

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс) Живопись, музыка, театр и другие виды искусства развивались на протяжении долгого времени...

29 05 2021 11:34:52

Морфологический разбор наречия с примерами как части речи, морфемы

Морфологический разбор наречия с примерами как части речи, морфемы Также здесь приведены примеры морфологического разбора наречия, основные правила его морфемного разбора...

28 05 2021 3:15:48

Страны Зарубежной Европы, имеющие выход к морю (расположенные на морских побережьях)

Страны Зарубежной Европы, имеющие выход к морю (расположенные на морских побережьях) Но в силу особенностей своего географического положения, далеко не каждое из них имеет собственный выход к морю...

27 05 2021 21:29:12

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится Расположен он на северо-западе России, в устье реки Невы и на побережье Финского залива...

25 05 2021 23:40:19

Русские полководцы Северной войны – кто комaндовал во время войны

Русские полководцы Северной войны – кто комaндовал во время войны Для достижения очередных военных задач армии требовались не только финансовые и материальные ресурсы – оружие, корабли, продовольствие, но и людские – солдаты и талантливые военачальники...

24 05 2021 11:33:32

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 2021 11:49:26

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...

20 05 2021 12:46:28

Реконкиста в Испании – завершение на Пиренейском полуострове, даты событий (6 класс)

Реконкиста в Испании – завершение на Пиренейском полуострове, даты событий (6 класс) Это вызвало ответные действия христиан, проживающих на указанных землях...

19 05 2021 13:44:22

Самая краткая биография Жуковского

Родился в семье А...

18 05 2021 18:58:12

Вильма Рудольф (Wilma Rudolph) краткая биография легкоатлета

Вильма Рудольф (Wilma Rudolph) краткая биография легкоатлета Биография Вильмы Рудольф наиболее известна как история первой американки, выигравшей три золотых медали на Олимпиаде...

17 05 2021 12:24:16

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование Зарубежная Европа, географию которой изучают в 11 классе, включает в себя 40 стран, которые имеют большие различия во всех этих показателях...

16 05 2021 22:31:57

Степени сравнения прилагательных в английском языке таблица примеров и исключений

Степени сравнения прилагательных в английском языке таблица примеров и исключений Общие правила образования каждой из них можно представить в виде таблиц...

15 05 2021 13:53:34

Самая краткая биография Грозного

В январе 1547 года в биографии Ивана Грозного прошла церемония венчания, в которой он принял царский титул...

14 05 2021 0:43:51

Растениеводство (3 класс, окружающий мир) – какие потребности удовлетворяет?

Растениеводство (3 класс, окружающий мир) – какие потребности удовлетворяет? Это ведущая отрасль сельского хозяйства с богатой историей и традициями...

13 05 2021 19:13:11

Живая и неживая природа (1 класс, окружающий мир) – примеры и особенности

Живая и неживая природа (1 класс, окружающий мир) – примеры и особенности Она отличается большим разнообразием явлений и процессов...

11 05 2021 14:46:49

Для чего нужна дисциплина? (7 класс, обществознание)

Для чего нужна дисциплина? (7 класс, обществознание) Правила общественного существования строятся на понимании людей дисциплины, соблюдении особых требований, норм и правовых положений...

10 05 2021 13:19:59

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...

09 05 2021 7:21:33

Таблица “Столетняя война” – ход с датами, событиями, итогом (история, 6 класс)

Таблица “Столетняя война” – ход с датами, событиями, итогом (история, 6 класс) В общей сложности она продлилась 116 лет, однако сражения велись не постоянно, а с большими перерывами...

08 05 2021 6:24:43

Эдвард Григ биография композитора кратко

 Биография Грига очень интересна уже тем, что он является автором музыки 600 песен и романсов, двух сюит, одного полноценного концерта и более чем 20 музыкальных пьес...

07 05 2021 12:51:57

Животные Северной Америки – какие представители обитают, эндемики

Животные Северной Америки – какие представители обитают, эндемики Она уникальна тем, что лежит во всех климатических поясах кроме экваториального...

06 05 2021 16:42:43

Смена природных зон от экватора к полюсам – как называется, в зависимости от чего происходит

Смена природных зон от экватора к полюсам – как называется, в зависимости от чего происходит 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...

05 05 2021 5:37:29

Обpaбатывающая промышленность – объем производства, виды, экспорт отраслей

Обpaбатывающая промышленность – объем производства, виды, экспорт отраслей Материал рассказывает о наиболее перспективных направлениях отрасли...

04 05 2021 9:38:20

Адам Сэндлер (Adam Sandler) краткая биография актёра

Звезда таких фильмов как «Любовь, сбивающая с ног» и «Певец на свадьбе»...

03 05 2021 15:15:49

Как образуются отрицательные и неопределенные местоимения

Как образуются отрицательные и неопределенные местоимения В данной статье описаны правила образования этих местоимений, а также исключения из правил с примерами...

02 05 2021 9:13:33

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...

01 05 2021 0:24:40

Распад державы Александра Македонского кратко (5 класс)

Распад державы Александра Македонского кратко (5 класс) Как известно, он умер очень молодым и не оставил после себя наследников, которые бы продолжили его дело...

30 04 2021 4:48:55

Электрический ток в газах – кратко о самостоятельном разряде в физике

Электрический ток в газах – кратко о самостоятельном разряде в физике Движение зарядов принято за направление электрического тока...

29 04 2021 13:39:59

Бессоюзное сложное предложение – примеры и понятие для русского языка в 9 классе

Бессоюзное сложное предложение – примеры и понятие для русского языка в 9 классе БСП часто встречаются в сказках, в художественной и разговорной речи, среди пословиц и поговорок...

27 04 2021 14:11:26

Природные зоны Волги – по каким зонам протекает река

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

26 04 2021 0:46:21

Неолит – эпоха изменения хозяйства, особенности общества

Неолит – эпоха изменения хозяйства, особенности общества Для него хаpaктерно использование разнообразных видов каменных орудий труда, которые вскоре уступили место металлическим изделиям...

25 04 2021 10:56:24

Клеточный центр – центриоли, особенности, хаpaктеристика

Клеточный центр – центриоли, особенности, хаpaктеристика Она образована двумя центриолями, состоящими из микротрубочек...

24 04 2021 2:56:48

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 ::