Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

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.


Количественное и порядковое, собирательное и дробное числительное

Количественное и порядковое, собирательное и дробное числительное В русском языке существует несколько видов числительных: количественные, порядковые, дробные и собирательные...

03 03 2024 8:27:14

Зона арктических пустынь (4 класс) – хаpaктеристика температуры в таблице по окружающему миру

Зона арктических пустынь (4 класс) – хаpaктеристика температуры в таблице по окружающему миру Именно здесь расположены арктические пустыни – бескрайние заснеженные просторы, в которых обитает очень мало живых существ...

02 03 2024 18:41:27

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название Обычно, разные части рельефа обозначаются разными цветами: леса – темно-зеленые, пустыни – желтые, а горы – коричневые...

01 03 2024 9:21:35

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...

28 02 2024 3:33:13

Мир глазами астронома (4 класс) по окружающему миру

Мир глазами астронома (4 класс) по окружающему миру Узнаем, что такое вселенная, и какое место в ней занимает наша планета Земля...

27 02 2024 15:17:45

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста Наиболее известен как кудрявый бразильский полузащитник «Барселоны»...

26 02 2024 10:17:38

Объекты гражданских прав – понятие и виды, классификация

Объекты гражданских прав – понятие и виды, классификация Такие отношения могут возникать по поводу различных вещей, которые принято называть объектами гражданских прав...

25 02 2024 6:35:41

Мэри Кэй биография и личная жизнь бизнесвумен кратко

Мэри Кэй биография и личная жизнь бизнесвумен кратко ”, с нуля выстроила успешный бизнес, открывающий сегодня новые возможности для достижения женщинами финансового успеха...

24 02 2024 17:52:56

В какой природной зоне находится Екатеринбург

В какой природной зоне находится Екатеринбург Близкое соседство с Сибирью и удаленность от Атлантики обусловило континентальный климат в этой области...

23 02 2024 15:34:39

Государственный бюджет (3 класс, окружающий мир)

Государственный бюджет (3 класс, окружающий мир) Это план доходов и расходов государства, благодаря которому правительство заранее знает, в каком количестве поступят денежные средства в казну, и на какие нужды страны их необходимо потратить...

22 02 2024 23:48:48

Фернан Магеллан краткая биография мореплавателя

Фернан Магеллан краткая биография мореплавателя Путешественник доказал шарообразность Земли, открыл пролив, который позже назвали его именем...

21 02 2024 5:14:32

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...

20 02 2024 8:59:14

На какие вопросы отвечает причастие

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

19 02 2024 23:45:57

Политическое поведение – формы, способы и аспекты

Политическое поведение – формы, способы и аспекты Узнаем, что под политическим поведением понимает наука, и какими свойствами она наделяет политическую личность...

17 02 2024 1:13:24

Территориальная и отраслевая структура мирового хозяйства, из чего состоит

Территориальная и отраслевая структура мирового хозяйства, из чего состоит Структура экономики по группам стран разная, потому что государства неравномерно обеспечены природными и минеральными ресурсами...

16 02 2024 15:13:14

Сообщающиеся сосуды – закон, примеры применения на рисунках и определение

Сообщающиеся сосуды – закон, примеры применения на рисунках и определение А вот вопрос, можно ли перевести корабль через гору в море или другой водоем, вызовет у нас сомнение...

15 02 2024 4:20:28

Союзные и бессоюзные сложные предложения – примеры для урока в 9 классе

Союзные и бессоюзные сложные предложения – примеры для урока в 9 классе В зависимости от типа связи частей в сложном предложении, выделяют союзные и бессоюзные сложные предложения...

14 02 2024 21:35:20

Источники семейного права РФ – система и понятие

Источники семейного права РФ – система и понятие Рассмотрим кратко понятие семейного права и основные источники семейного права РФ...

13 02 2024 13:11:44

Травянистые растения – плоды, формы листьев, хаpaктерные признаки (1 класс)

Травянистые растения – плоды, формы листьев, хаpaктерные признаки (1 класс) Их гораздо больше, чем деревьев и кустарников, вместе взятых...

12 02 2024 18:35:46

Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице

Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице Действительно, территорию большого государства буквально накрыла волна народных восстаний и бунтов...

11 02 2024 7:20:25

Природные зоны: заповедники (Астpaxaнский и Кандалакшский). Природно-заповедная зона

Природные зоны: заповедники (Астpaxaнский и Кандалакшский). Природно-заповедная зона В условиях увеличения численности населения планеты только так можно остановить массовое уничтожение природных богатств, флоры и фауны...

10 02 2024 16:51:45

Том Брэди (Tom Brady) краткая биография

Том Брэди (Tom Brady) краткая биография Наиболее известен как куортербек комaнды «Нью-Ингленд Пейтриотс», дважды названный самым ценным игроком Суперкубка...

09 02 2024 0:52:32

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

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице хаpaктеристик В природе существует несколько видов и способов деления...

08 02 2024 19:44:19

Химические свойства серной кислоты – концентрированной и разбавленной (9 класс, химия)

Химические свойства серной кислоты – концентрированной и разбавленной (9 класс, химия) Химические свойства серной кислоты позволяют широко применять её в промышленности...

07 02 2024 20:32:43

Марко Поло краткая биография путешественника и его открытия

В конце тринадцатого века он совершил, по тем временам, невероятный по дальности и длительности поход на Восток...

06 02 2024 21:19:56

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит Окружающую среду невозможно представить без воды, поскольку только при ее участии происходят многие физические, химические и биологические процессы...

05 02 2024 8:38:25

Зачем люди осваивают космос? (окружающий мир, 1 класс)

Зачем люди осваивают космос? (окружающий мир, 1 класс) Первые летательные аппараты были неуклюжими и небезопасными, и не могли подниматься очень высоко...

04 02 2024 11:53:43

Природные зоны Бразилии и их основные особенности

Природные зоны Бразилии и их основные особенности Этому поспособствовали огромные размеры страны и контрастный ландшафт территории...

03 02 2024 7:39:54

Хитиновый покров члeнистоногих – чем представлен наружный скелет

Хитиновый покров члeнистоногих – чем представлен наружный скелет Одним из общих признаков Члeнистоногих является хитиновый покров всего тела...

02 02 2024 11:59:10

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии На Крайнем Севере – это бескрайняя белая тундра, с редкими кустарниками и вечными болотами, которая сменяется тайгой и непроходимыми лесами, за тайгой – леса, лесостепи, степи, а еще южнее тропики, пустыни...

31 01 2024 0:26:45

Природные зоны Дальнего Востока России кратко

Природные зоны Дальнего Востока России кратко В силу огромной территории природные зоны Дальнего Востока отличаются многообразием и уникальностью ландшафтов, флоры и фауны...

30 01 2024 22:26:21

Химическая промышленность – отрасли, материалы, значение

Химическая промышленность – отрасли, материалы, значение В современном мире значение химической промышленности очень велико, поскольку ее достижения существенно облегчают жизнь людей...

29 01 2024 11:39:29

Семейство Мотыльковые (Бобовые) класса Двудольные растения – хаpaктеристика

Семейство Мотыльковые (Бобовые) класса Двудольные растения – хаpaктеристика К нему относятся зелёные растения с узнаваемыми цветками...

28 01 2024 13:10:33

Биография Достоевского по годам

Биография Достоевского по годам Биография Достоевского, детство 30 октября (по старому стилю 11 ноября) 1821 года родился известнейший российский писатель – Ф...

27 01 2024 1:44:35

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс)

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс) Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...

26 01 2024 18:17:14

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название Обычно, разные части рельефа обозначаются разными цветами: леса – темно-зеленые, пустыни – желтые, а горы – коричневые...

25 01 2024 6:13:44

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс)

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс) Каким же образом правильно записать формулу и не ошибиться в индексе химического элемента? Это легко сделать, если иметь представление, что такое валентность...

23 01 2024 10:22:20

Состав крови человека, кратко и понятно о функциях плазмы (8 класс, биология)

Состав крови человека, кратко и понятно о функциях плазмы (8 класс, биология) В состав крови человека входит железосодержащий белок – гемоглобин, который разносит кислород при циркуляции крови ко всем органам и тканям...

22 01 2024 19:58:17

Участники Первой мировой войны 1914-1918, сколько стран участвовало

Участники Первой мировой войны 1914-1918, сколько стран участвовало Участниками Первой Мировой войны 1914-1918 годов стали 38 из 59 существовавших на тот момент государств...

20 01 2024 11:14:29

Рибосомы – строение и функции, синтез белка, аминокислот и АТФ (9 класс, биология)

Рибосомы – строение и функции, синтез белка, аминокислот и АТФ (9 класс, биология) Количество рибосом в одной клетке сильно варьирует в зависимости от потребностей и может достигать нескольких миллионов...

19 01 2024 4:56:57

Применение кислорода (химия 9 класс) – области, в медицине, краткое сообщение

Применение кислорода (химия 9 класс) – области, в медицине, краткое сообщение Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...

17 01 2024 10:58:24

Формы естественного отбора в таблице – движущая, стабилизирующая и дизруптивная

Формы естественного отбора в таблице – движущая, стабилизирующая и дизруптивная Какая форма, или механизм отбора действует на данную группу организмов, зависит от климатических, геологических и иных условий...

16 01 2024 7:34:15

Правописание местоимений – слитное, дефисное и раздельное с примерами

Правописание местоимений – слитное, дефисное и раздельное с примерами Как следствие, при их написании допускается немало ошибок...

15 01 2024 13:33:30

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 ::