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.


Человек, природа, общество – значение элементов системы (обществознание, 8 класс)

Человек, природа, общество – значение элементов системы (обществознание, 8 класс) Человек не может существовать без общества так же, как и без природы...

12 08 2022 9:21:32

Вулканы Камчатки – самый высокий из действующих

Вулканы Камчатки – самый высокий из действующих Указывает на интересные факты из жизни полуострова...

11 08 2022 13:19:49

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части Эта земля всегда манила путешественников, и до сих пор она остается самым неизученным континентом мира...

09 08 2022 8:38:45

Роналдо (Ronaldo) краткая биография футболиста

Роналдо (Ronaldo) краткая биография футболиста Наиболее известен как игрок года по версии ФИФА в 1996-1997...

08 08 2022 3:47:29

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с характеристикой

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с характеристикой 95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...

07 08 2022 5:16:36

Природные зоны Мексики – основные особенности

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

06 08 2022 5:18:49

Самая краткая биография Штрауса

Самая краткая биография Штрауса Родился 25 октября 1825 года в Вене...

04 08 2022 19:49:18

Мухаммед краткая биография

Мухаммед краткая биография Он является основоположником ислама, создателем первой мусульманской общины...

03 08 2022 20:14:31

Present Perfect Passive Voice (пассивный залог) – примеры предложений и правила

Present Perfect Passive Voice (пассивный залог) – примеры предложений и правила Их у него два – активный (Active) и пассивный (Passive)...

02 08 2022 0:17:53

Кузнецко-алтайский подрайон – население, природные ресурсы, площадь

Кузнецко-алтайский подрайон – население, природные ресурсы, площадь Каковы особенности этого подрайона, и какими природными ресурсами он обладает? ...

01 08 2022 14:53:34

Грэг Норман (Greg Norman) краткая биография гольфиста

Грэг Норман (Greg Norman) краткая биография гольфиста При рождении в биографии Грега Нормана было получено имя Грегори Джон Норман...

31 07 2022 18:36:53

Превосходная степень прилагательных в английском языке в таблице

Превосходная степень прилагательных в английском языке в таблице Но даже несмотря на легкость, она вызывает трудности у некоторых школьников...

30 07 2022 13:21:40

Джо Нэмет (Joe Namath) краткая биография

Джо Нэмет (Joe Namath) краткая биография Наиболее известен как профессиональный футболист по прозвищу «Бродвэй Джо»...

29 07 2022 11:43:44

Природные зоны Субтропического пояса, степь и пампа как основные субтропики

Природные зоны Субтропического пояса, степь и пампа как основные субтропики Выделяют несколько природных зон субтропического пояса, обладающих сходным климатом...

28 07 2022 23:33:22

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...

25 07 2022 12:31:17

Самая краткая биография Лобачевского

Самая краткая биография Лобачевского Родился Николай Лобачевский 20 ноября 1792 года в Нижегородской губернии, а в 1800 году переехал в Казань...

24 07 2022 13:39:31

Природные ресурсы Дальнего Востока – полезные ископаемые и минеральные ресурсы

Природные ресурсы Дальнего Востока – полезные ископаемые и минеральные ресурсы Большое значение в развитии экономико-географического положения региона играют минеральные, лесные и водные ресурсы...

22 07 2022 2:25:52

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса)

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса) И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...

21 07 2022 16:29:15

Религии Зарубежной Европы, религиозный состав населения

Религии Зарубежной Европы, религиозный состав населения Эта религия проникла сюда в начале на своего зарождения и очень быстро распространилась благодаря тому, что она опиралась на поддержку бедных слоев населения...

19 07 2022 18:35:18

Бобби Риггс (Bobby Riggs) краткая биография теннисиста

Бобби Риггс (Bobby Riggs) краткая биография теннисиста В биографии Бобби Риггса игры в теннис усиленно начались проводиться в возрасте 11 лет...

18 07 2022 22:53:25

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор Длина его превышает 2,5 тысячи километров...

17 07 2022 10:35:46

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

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

16 07 2022 13:31:57

Деепричастие – что такое в русском языке, примеры и определение части речи

Деепричастие – что такое в русском языке, примеры и определение части речи В статье приведены грамматические признаки деепричастий, их особенности, синтаксическая роль в предложениях с наглядными примерами...

15 07 2022 21:41:43

Что такое погода (2 класс) определение по окружающему миру

Что такое погода (2 класс) определение по окружающему миру Погода может быть очень изменчивой даже в течение одного дня...

14 07 2022 13:51:25

Предложение с обособленными однородными определениями с примерами

Предложение с обособленными однородными определениями с примерами Отвечает на вопросы Какой? Какая? Какое? Какие? ...

13 07 2022 15:22:52

Природная зона Татарстана (Казани)

Природная зона Татарстана (Казани) По обеим сторонам ее огибают крупные реки: Волга и Кама...

12 07 2022 19:13:49

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...

11 07 2022 9:53:17

Европейский юг России – состав, население, ЭГП, природные ресурсы (9 класс)

Европейский юг России – состав, население, ЭГП, природные ресурсы (9 класс) На этих территориях проживает примерно 1/7 часть населения Российской Федерации...

10 07 2022 13:38:27

Виды причастий: вид и время

Виды причастий: вид и время В русском языке выделяют два вида причастий: совершенные и несовершенные...

09 07 2022 4:16:19

Тектонические плиты Земли – движение крупнейших пластов

Тектонические плиты Земли – движение крупнейших пластов Они представляют собой целостные крупные блоки, находящиеся в непрерывном движении...

08 07 2022 22:24:33

Великобритания – столица, королева и площадь

Великобритания – столица, королева и площадь Содержит информацию о политическом устройстве страны...

07 07 2022 17:40:45

Западная Римская империя и ее столица

Западная Римская империя и ее столица Рассмотрим, что случилось со второй...

06 07 2022 16:50:11

Антропогенез – движущие силы и научные теории в таблице (9 класс, биология)

Антропогенез – движущие силы и научные теории в таблице (9 класс, биология) Слово образовано двумя греческими словами – «антропос» (человек) и «генезис» (возникновение)...

05 07 2022 16:34:57

Существительные в английском языке – употрeбление, окончания в таблице

Существительные в английском языке – употрeбление, окончания в таблице И это неудивительно, ведь с первых дней человек жаждет знать, кто и что его окружает...

04 07 2022 1:32:50

Сельское хозяйство Японии кратко

Сельское хозяйство Японии кратко В этой области занято 6,6% работающего населения...

03 07 2022 6:21:50

Цель крестовых походов кратко

Цель крестовых походов кратко Они начались в начале XI века и закончились спустя около 400 лет...

01 07 2022 12:12:55

Природные зоны Северного Кавказа – кратко основные особенности

Природные зоны Северного Кавказа – кратко основные особенности Благодаря уникальному рельефу для этого региона хаpaктерно большое разнообразие фауны и флоры...

30 06 2022 16:27:57

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась А сделал он это за очень короткий срок; в то время его империя была крупнейшим государственным образованием...

28 06 2022 8:29:11

Самая краткая биография Теслы

Самая краткая биография Теслы Родился Никола Тесла в селе Смиляны в Австро-Венгрии в семье священника...

27 06 2022 16:41:25

Достижения палеолита и людей эпохи

Достижения палеолита и людей эпохи Достижения эпохи палеолита позволили человеку встать на принципиально новую ступень развития, помогли ускорить процесс эволюции...

26 06 2022 16:12:10

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...

25 06 2022 17:26:41

Демократия, ее определение (обществознание, 10 класс)

Демократия, ее определение (обществознание, 10 класс) Принято выделять три основные формы...

24 06 2022 13:32:51

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 ::