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 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...

19 09 2021 15:43:15

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования

Познавательная деятельность и научное знание – теории, продукт и способы формирования Познавательная деятельность человека имеет целенаправленный и систематический хаpaктер...

18 09 2021 5:13:37

Биография Александра Гареза

Биография Александра Гареза 1968, 11 июля) — юрист, инвестор, предприниматель...

17 09 2021 13:39:34

Происхождение птиц – кратко об эволюции

Происхождение птиц – кратко об эволюции Однако вопрос происхождения птиц до сих пор вызывает жаркие споры среди палеонтологов...

16 09 2021 11:46:55

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler) Писатели

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler)  Писатели Его реалистические и инновационные волнующие романы стали популярными после того, как он подал рекламу исполнительной власти в исключительно письменной форме...

15 09 2021 11:10:51

Древняя Финикия история – природно-климатические условия, боги и изобретения

Древняя Финикия история – природно-климатические условия, боги и изобретения Это государство, которое занимало территорию сегодняшних Израиля, Сирии и Палестины, построило мощную цивилизацию на фундаменте морской торговли и ремесел...

14 09 2021 18:58:15

Форма государственного устройства в таблице – понятие и виды (10 класс)

Форма государственного устройства в таблице – понятие и виды (10 класс) Все страны можно разделить на группы, в зависимости от того, какая система управления в них существует, какие органы имеют главенствующее значение и другим хаpaктеристикам...

13 09 2021 18:44:26

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...

12 09 2021 3:52:23

Обоняние и вкус (биология, 8 класс)

Обоняние и вкус (биология, 8 класс) Запах является одним из свойств веществ...

11 09 2021 10:43:40

Интересные факты об Антарктиде по географии для детей

Интересные факты об Антарктиде по географии для детей Раскрывает проблемы, которые беспокоят ученых...

10 09 2021 23:30:41

Эйсебио (Eusebio) краткая биография футболиста

Эйсебио (Eusebio) краткая биография футболиста Наиболее известен как португальский нападающий...

08 09 2021 18:40:44

Отделы тела члeнистоногих – какие полости имеет, члeнистые конечности и скелет

Отделы тела члeнистоногих – какие полости имеет, члeнистые конечности и скелет Размеры животных колeблются от мельчайших долей миллиметра (клещи) до полуметра в диаметре (кpaбы)...

06 09 2021 22:46:35

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига Это был первый раз в истории человечества, когда было сформировано революционное правительство...

05 09 2021 21:41:29

Структура деятельности – специфика в поведении, познавательная деятельность (обществознание, 10 класс)

Структура деятельности – специфика в поведении, познавательная деятельность (обществознание, 10 класс) То есть, деятельность человека состоит из разных компонентов, составляющих ее структуру...

04 09 2021 21:35:56

Джуди Чикаго (Judy Chicago) краткая биография художника

Джуди Чикаго (Judy Chicago) краткая биография художника Биография Чикаго известна как история феминистки, основательницы женского образовательного художественного коллектива...

03 09 2021 11:57:29

Самая краткая биография Ахматовой

Родилась 11 июня 1889 года в Одессе...

02 09 2021 19:34:43

Малая родина – примеры развития (1 класс, окружающий мир)

Малая родина – примеры развития (1 класс, окружающий мир) Неважно, что это – маленький поселок или большой город – оно всегда будет самым лучшим, самым любимым...

01 09 2021 7:55:15

Present Simple формула образования, построение отрицательной и утвердительной формы

Present Simple формула образования, построение отрицательной и утвердительной формы Оно обозначает действие в настоящем в широком смысле этого слова...

31 08 2021 14:40:38

Надежда Бабкина краткая биография певицы

Надежда Бабкина краткая биография певицы Народная артистка России, Карелии, Чеченской Республики...

30 08 2021 14:10:40

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...

29 08 2021 18:49:52

Итоги Октябрьской революции 1917 года кратко

Итоги Октябрьской революции 1917 года кратко Рассмотрим, какое влияние она внесла в развитие цивилизации...

28 08 2021 9:51:47

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler) Писатели

Краткая биография Эрик Эмблер (Eric Ambler)  Писатели Его реалистические и инновационные волнующие романы стали популярными после того, как он подал рекламу исполнительной власти в исключительно письменной форме...

27 08 2021 19:47:53

Население Латинской Америки – численность и плотность

Население Латинской Америки – численность и плотность Указывает на естественные причины, которые выполняли роль регуляторов рождаемости и cмepтности...

25 08 2021 6:14:24

Пирамиды Древнего Египта – как строились?

Пирамиды Древнего Египта – как строились? Как они были воздвигнуты, какое у них назначение и что они символизируют – на эти вопросы отвечает данная статья...

24 08 2021 1:18:15

Деепричастие несовершенного вида – примеры и правило

Деепричастие несовершенного вида – примеры и правило В статье показаны способы образования подобных деепричастий, приведены наглядные примеры, а также исключения из правил...

23 08 2021 23:52:17

Этнический состав населения России в таблице

Этнический состав населения России в таблице Российская Федерация является многонациональным государством, на территории которого проживает более двухсот различных народностей и национальностей...

22 08 2021 3:30:10

Основные природные зоны России с Севера на Юг, их расположение

Основные природные зоны России с Севера на Юг, их расположение Нужно ориентироваться, как они сменяются в направлении с севера на юг и чем вызвана такая последовательность...

20 08 2021 13:56:12

Дэннис Родман (Dennis Rodman) краткая биография баскетболиста

Дэннис Родман (Dennis Rodman) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как профессиональный игрок NBA с забавными цветами волос...

18 08 2021 2:52:42

Трудные времена на русской земле (4 класс, окружающий мир)

Трудные времена на русской земле (4 класс, окружающий мир) Многие завоеватели пытались заполучить это «лакомый кусок»...

17 08 2021 9:15:51

Роберт Пири – что открыл?

Роберт Пири – что открыл? Большую часть своей жизни он посвятил покорению Северного полюса, и стал первым человеком, которому удалось его достигнуть...

16 08 2021 23:30:53

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...

15 08 2021 12:21:35

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике...

14 08 2021 1:51:26

Хвощи и плауны – в чем различие, древние предки, значение

Хвощи и плауны – в чем различие, древние предки, значение Их часто рассматривают вместе, так как они имеют много общего...

13 08 2021 13:30:37

Наука как социальный институт – развитие, функции и признаки

Наука как социальный институт – развитие, функции и признаки Это одна из самых молодых областей человеческой деятельности...

12 08 2021 15:35:12

Стив Джобс биография создателя Эппл кратко

Под его руководством компания явила миру целый ряд революционных технологий, включая iPhone и iPad...

11 08 2021 13:41:52

Крупные города Австралии списком и на карте

Крупные города Австралии списком и на карте Рисует правдивую картину о достопримечательностях расположенных в мегаполисах...

10 08 2021 10:33:25

Итоги крестовых походов (6 класс)

Итоги крестовых походов (6 класс) Оно оказало существенное влияние на развитие Запада и Востока...

09 08 2021 14:32:20

Хоселито (Joselito) краткая биография

Хоселито (Joselito) краткая биография При рождении в биографии Хоселито было получено имя Хосе Гомез...

08 08 2021 20:32:18

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе Естественно,  такое положение очень сильно повлияло на климат Африки...

06 08 2021 18:24:33

Города Германии – список крупных городов

Города Германии – список крупных городов Рассказывает об особенностях каждого города в отдельности...

05 08 2021 2:30:42

Минеральные ресурсы России – тема по видам

Минеральные ресурсы России – тема по видам С их помощью можно развить различные отрасли промышленности, модернизировать социальную сферу...

04 08 2021 23:38:57

Масаи – племя в Африке

Масаи – племя в Африке Самым известным племенем являются – Масаи...

03 08 2021 6:10:41

Нуклеиновые кислоты – определение в биологии (9 класс)

Нуклеиновые кислоты – определение в биологии (9 класс) Такие биополимеры называются нуклеиновыми кислотами...

02 08 2021 20:15:22

Крайние точки Антарктиды и их координаты (северная и южная), мысы

Крайние точки Антарктиды и их координаты (северная и южная), мысы Удивительно, но в отличие от других материков, у этого континента можно определить только крайнюю северную точку...

01 08 2021 2:51:50

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 ::