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.


Типы социальной стратификации – исторические и классовые

Типы социальной стратификации – исторические и классовые Со временем оно не исчезло, наоборот, в связи с появлением государства, развитием промышленности, усложнением социальной структуры, расслоение общества усилилось...

04 07 2022 9:20:22

Синтаксическая роль наречия, каким члeном предложения является

Синтаксическая роль наречия, каким члeном предложения является В данной статье описана основная синтаксическая роль наречия, приведена удобная таблица с примерами и важные моменты, на которые стоит обратить внимание...

03 07 2022 11:45:28

Распад Османской империи – кратко о причинах

Распад Османской империи – кратко о причинах В XVII веке империя вступила в затяжной социально-политический кризис...

02 07 2022 22:12:41

Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части

Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части Основным ее элементом является вода, которая представлена в трех агрегатных состояниях: газообразном, твердом и жидком...

01 07 2022 19:53:50

Во времена Древней Руси (4 класс, окружающий мир)

Во времена Древней Руси (4 класс, окружающий мир) Это и воинские сражения, и объединение территорий, и принятие христианства...

30 06 2022 6:35:39

Языковые семьи Зарубежной Европы и языки

Языковые семьи Зарубежной Европы и языки Примерно в 5-6 веке до нашей эры, все жители равнин и гор разговаривали, понимая друг друга...

29 06 2022 18:28:49

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия Единое государство распалось на несколько независимых частей, ведущих между собой ожесточенную борьбу...

28 06 2022 3:49:27

Организм человека (окружающий мир, 3 класс)

Организм человека (окружающий мир, 3 класс) Наш организм работает без устали круглые сутки, даже ночью, когда мы спим...

27 06 2022 3:20:25

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...

26 06 2022 9:20:17

Притяжательный падеж существительных в английском языке – правило

Притяжательный падеж существительных в английском языке – правило О том, какую роль играет и как образуется притяжательный падеж существительных в английском языке – говорим сегодня...

25 06 2022 15:15:37

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности Она производит внешние различия в пределах вида...

24 06 2022 15:43:35

Самая краткая биография Шишкина

Самая краткая биография Шишкина Родился Иван в городе Елабуга в Вятской губернии 25 января 1832 года в купеческой семье...

23 06 2022 15:25:28

Хабаров Ерофей Павлович – краткая биография и открытия

Хабаров Ерофей Павлович – краткая биография и открытия Благодаря его стараниям было открыто немало новых территорий, которые в дальнейшем стали использоваться в хозяйственных целях...

22 06 2022 2:39:46

Население Германии – численность и плотность

Население Германии – численность и плотность В статье приведены некоторые статистические данные, которые указывают на факторы определяющие такое явление как старение нации...

21 06 2022 23:29:18

Варны в Древней Индии – варно-кастовая система, ее возникновение

Варны в Древней Индии – варно-кастовая система, ее возникновение Варно-кастовая система Древней Индии, возникшая на заре цивилизации, в течение многих сотен лет оказывала огромное влияние на жизнь общества...

20 06 2022 21:11:56

Сердце млекопитающих – строение камер

Сердце млекопитающих – строение камер Оно играет большую роль в поддержании интенсивного обмена веществ млекопитающих...

19 06 2022 3:27:52

Философия Эпохи Просвещения – кратко самое главное об особенностях и философах

Философия Эпохи Просвещения – кратко самое главное об особенностях и философах Новые тенденции в европейской культуре были названы эпохой Просвещения...

18 06 2022 8:59:15

Внешнее строение млекопитающих – особенности, таблица признаков (7 класс)

Внешнее строение млекопитающих – особенности, таблица признаков (7 класс) Хаpaктерной особенностью класса является уникальное внешнее строение млекопитающих, отличающееся от пресмыкающихся и птиц...

16 06 2022 2:22:59

Части растения (3 класс, окружающий мир) – из каких состоит, свойства и значение

Части растения (3 класс, окружающий мир) – из каких состоит, свойства и значение Они могут очень сильно отличаться между собой: одни из них – настоящие гиганты, другие – крошечные карлики, едва заметные глазу, но всех их объединяет одно – общее строение...

15 06 2022 11:12:18

Связь между живой и неживой природой – способы, почва во взаимосвязи объектов

Связь между живой и неживой природой – способы, почва во взаимосвязи объектов Окружающий мир может быть живым (растения, люди, животные) и неживым (небесные тела, вода, воздух, почва, камни)...

14 06 2022 6:52:33

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...

12 06 2022 19:53:27

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения Благодаря удачному географическому расположению и большой площади страны, здесь можно найти пpaктически все необходимое для обеспечения нужд местной промышленности...

10 06 2022 12:28:20

Хонус Вагнер (Honus Wagner) краткая биография бейсболиста

Хонус Вагнер (Honus Wagner) краткая биография бейсболиста В биографии Хонуса Вагнер настоящим именем было Джон Петер Вагнер...

09 06 2022 5:50:54

На какие вопросы отвечает числительное (количественное и порядковое)

На какие вопросы отвечает числительное (количественное и порядковое) Чтобы этого не произошло, нужно уметь задать правильный вопрос...

08 06 2022 9:28:16

Природные зоны Челябинской области – основные особенности

Именно здесь находится рубеж, отделяющий Европу от Азии...

06 06 2022 18:32:49

Церковная реформа Петра 1 – кратко о ходе, задачах, целях и итоге

Церковная реформа Петра 1 – кратко о ходе, задачах, целях и итоге По окончанию реформы, Россия, в результате, получила только одного человека, обладающего абсолютной полноправной властью...

05 06 2022 1:14:50

Великое переселение народов – последствия для мировой истории кратко

Это условное название было дано этническим перемещениям славян, сарматов, гуннов, германцев и некоторых других племен на территорию Римской империи...

04 06 2022 0:15:30

Уильям Шекспир краткая биография – интересное о жизни и творчестве на русском языке

Уильям Шекспир краткая биография – интересное о жизни и творчестве на русском языке Он является всемирно известным драматургом, поэтом и писателем...

03 06 2022 0:17:55

Легенда о растении (2 класс, окружающий мир)

Легенда о растении (2 класс, окружающий мир) Одним из них издавна приписывались волшебные чары, другие сулили беду и несчастье, а третьи – обещали богатство и успех...

02 06 2022 17:15:18

Площадь Евразии в кв км

Площадь Евразии в кв км Две части света – Европа и Азия – расположенные на едином массиве суши, образуют крупнейший материк на земном шаре, получивший название Евразия...

01 06 2022 7:37:31

Экологическое видообразование – примеры и факторы

Экологическое видообразование – примеры и факторы Симпатрия происходит внутри одной популяции...

31 05 2022 1:16:28

Деепричастный оборот правило и примеры предложений, чем является в русском языке

Деепричастный оборот правило и примеры предложений, чем является в русском языке В статье приведены правила его написания в предложении, исключения из правил, а также различные варианты использования деепричастного оборота...

30 05 2022 9:43:27

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика Многие учёные до сих пор не могут определиться с родословной члeнистоногих и расположением таксонов в иерархической таблице...

29 05 2022 12:22:29

Крупнейшие реки и озера Антарктиды – Восток и другие

Крупнейшие реки и озера Антарктиды – Восток и другие Раскрывает об особенностях течения вод в Антарктиде...

28 05 2022 0:45:55

Рик Анкель (Rick Ankiel) краткая биография бейсболиста

Рик Анкель (Rick Ankiel) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как необузданный питчер Сент-Луиса, который бил во внешнюю часть поля...

27 05 2022 17:58:33

Национальная экономика – структура, специализация и хозяйствующие субъекты

Национальная экономика – структура, специализация и хозяйствующие субъекты Она хаpaктеризуется общим экономическим эффектом, состоящим из отдельных потенциалов...

26 05 2022 11:32:32

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...

24 05 2022 18:44:12

Машиностроение – таблица отраслей, факторы размещения (9 класс, география)

Машиностроение – таблица отраслей, факторы размещения (9 класс, география) Она занимается производством различных машин, станков, механизмов, приборов, и состоит из множества отраслей, тесно связанных между собой...

21 05 2022 15:10:42

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс )

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс ) Помимо песчаных пустынь, в природе существуют глинистые, щебнистые, солончаковые и даже ледяные пустыни Арктики и Антарктиды...

20 05 2022 14:24:28

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...

19 05 2022 2:54:45

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...

18 05 2022 4:20:12

Амели Моресмо (Amelie Mauresmo) краткая биография теннисиста

Амели Моресмо (Amelie Mauresmo) краткая биография теннисиста Наиболее известна как чемпионка Уимблдона 2006 года в одиночном разряде...

16 05 2022 14:32:51

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 ::