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:
Класс также называют гастроподы или улитки...
08 05 2021 12:38:50
Разобраться в их употрeблении необходимо, чтобы не допускать ошибок в речи...
07 05 2021 19:17:42
Господствующим видом искусства становится литература...
06 05 2021 9:26:52
Данный материал поможет вспомнить основные термины и иметь представление об этом типе животных, их особенностях и происхождении...
05 05 2021 0:16:44
Одинаково ли развиваются общества в разных странах и как преодолеть проблемы, существующие в отношениях людей? Попробуем разобраться в этом и узнаем кратко о динамике общественного развития...
04 05 2021 11:36:41
Активные белки – антитела – находятся в плазме крови и выделяются специальными клетками – лейкоцитами...
03 05 2021 5:19:39
Обитают они в пресных водоёмах...
02 05 2021 17:35:31
Крестьянская реформа 1861 года была затем претворена в жизнь...
01 05 2021 9:17:55
Могут быть как главными, так и второстепенными члeнами предложения...
29 04 2021 16:12:19
...
26 04 2021 23:20:48
Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...
25 04 2021 15:23:21
Резкий скачек в 18 веке, называемые промышленной революцией, дал начало современной расстановке сил и формированию мировых экономических лидеров...
24 04 2021 14:52:25
Эта религия проникла сюда в начале на своего зарождения и очень быстро распространилась благодаря тому, что она опиралась на поддержку бедных слоев населения...
23 04 2021 21:25:48
В 1970 году Карпов стал самым молодым шахматистом, получившим звание международного гроссмейстера...
22 04 2021 23:26:26
Пережив периоды расцвета и упадка, это государство оставило богатое наследие – научные идеи и изобретения, которые успешно используются и по сей день...
19 04 2021 13:11:21
Узнаем, что наука вкладывает в это понятие, и как статус гражданина реализуется в России...
18 04 2021 13:46:59
От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...
17 04 2021 5:27:10
Структура экономики по группам стран разная, потому что государства неравномерно обеспечены природными и минеральными ресурсами...
16 04 2021 3:47:42
Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...
15 04 2021 0:37:19
В биографии Пааво Нурми в промежутке между 1920 и 1932 годом было установлено 20 мировых рекордов в беге, выиграно девять олимпийских золотых медалей...
13 04 2021 2:31:22
Главным объектом изучения являются различные геосферы и геосистемы...
12 04 2021 8:40:56
...
10 04 2021 6:56:35
Для того, чтобы человечество знало, какие представители флоры и фауны нуждаются в самом бережном отношении, была создана Международная Красная книга...
09 04 2021 15:12:49
Эти части речи употрeбляются в паре со смысловым глаголом и являются частью составного глагольного сказуемого...
08 04 2021 2:14:42
Человек не может существовать без общества так же, как и без природы...
07 04 2021 4:18:35
По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...
05 04 2021 18:48:58
Но право не существует абстpaктно, оно имеет конкретные формы выражения – источники...
04 04 2021 11:29:12
Поэтому Зарубежная Европа представляет большой интерес для туристов и людей, интересующихся историей...
03 04 2021 15:42:35
Ее литературный труд обращается к современны спорным вопросам, таким как: феминизм, политика, судьба Канады и канадской литературы, а также характер массового общества...
02 04 2021 0:21:57
Но при этом возникает множество противоречий в отношениях государств, поэтому необходимо их регулировать...
01 04 2021 6:34:56
Фамилия Караваджо пошла от места рождения художника...
31 03 2021 7:47:14
Для контроля соблюдения законов и наказания правонарушителей существуют правоохранительные органы...
30 03 2021 15:17:50
Содержит уточняющую информацию о том, какие государства входят в состав Южной Африки...
29 03 2021 10:15:36
Родился Юрий 9 марта 1974 года в городе Белополье Сумской области...
28 03 2021 9:39:17
Обитают они в пресных водоёмах...
26 03 2021 3:50:19
Наиболее известен как “Joltin’ Джо” – легендарный центровой игрок Янкиз...
25 03 2021 1:31:31
Хаpaктерной их особенностью является преобладание пассатной циркуляции, которая способствует формированию сухого и жаркого климата...
24 03 2021 3:24:45
При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...
22 03 2021 5:24:15
На выветривание влияет множество факторов, и, в зависимости от этого, различают три его типа: механическое, органическое и химическое выветривание горных пород...
21 03 2021 3:58:53
Одной из их разновидностей является политический конфликт...
20 03 2021 5:27:45
К нему относят такие классы: насекомые, высшие paки, паукообразные, трилобиты и многие другие...
19 03 2021 8:30:29
Дает понимание того, что ресурсный потенциал планеты распределен неравномерно...
18 03 2021 19:13:33
Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...
17 03 2021 8:57:58
Каждый тип отличается способом получения органических веществ...
16 03 2021 11:45:52
В биографии Тютчева начальное образование было получено дома...
15 03 2021 8:49:56
Еще в глубокой древности Индия прославилась как «страна мудрецов», и благодаря этому древнему царству культура всего человечества смогла обогатиться многими ценными знаниями, изобретениями и направлениями в искусстве...
14 03 2021 6:27:14
Это вполне объяснимо...
13 03 2021 12:46:59
Освещает основные проблемы свойственные для этой отрасли...
12 03 2021 22:47:23
Биография Штрауса очень интересна, его жизнь наполнена различными событиями...
11 03 2021 19:33:32
Подобный климат создал благоприятные условия для развития буйной растительности и животного мира...
10 03 2021 21:41:48
Они входят в состав живых организмов и участвуют в метаболизме...
08 03 2021 6:49:34
Благодаря этим изобретениям человек получил возможность свободно путешествовать по всему миру, перевозить тяжелые грузы на большие расстояния, тщательно исследовать планету...
07 03 2021 16:14:40
Каждый из нас имеет много потребностей, и благодаря экономике мы имеем возможность их удовлетворять...
06 03 2021 4:36:55
.jpg "Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии")
Они имеют строгую географическую привязку по широте (есть природные зоны высоких широт и низких широт) и обладают рядом уникальных хаpaктеристик...
05 03 2021 1:12:32
Данный регион отличается суровым климатом, ограниченной флорой и фауной, и невероятно богатыми природными ресурсами...
04 03 2021 9:45:20
В этой статье вы узнаете, так ли это на самом деле и на каких признаках основывается данная версия...
02 03 2021 5:38:41
Генри – всемирно известный писатель, признанный мастер американской новеллистики...
01 03 2021 19:41:13
кв...
27 02 2021 16:19:19
Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...
26 02 2021 19:45:32
Однако благодаря иммунитету человек не болеет постоянно и может справляться со многими болезнями, которые раньше считались cмepтельными...
25 02 2021 1:35:11
Так формируются определённые группировки или природные сообщества...
24 02 2021 20:22:12
В биографии Павлова есть немало интересных, увлекательных моментов...
23 02 2021 21:35:51
...
Такой процесс деления в биологии называют митозом...
21 02 2021 6:13:15
Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...
20 02 2021 18:22:18
О его особенностях и самых ярких представителях расскажем в нашей статье...
19 02 2021 20:23:28
Спасти ситуацию могут радикальные меры по охране природы, которые должны предприниматься во всем мире, а их выполнение должно контролироваться на государственном уровне...
18 02 2021 23:49:59
Выделяют несколько природных зон субтропического пояса, обладающих сходным климатом...
17 02 2021 4:59:19
Нобелевский лауреат, автор известной рукописи «Архипелаг ГУЛАГ»...
15 02 2021 19:38:55
Кажется, что взрослая жизнь более интересная и разнообразная, однако это не совсем так: в детстве каждый ребенок развивается, учится новому, познает себя и окружающий мир...
13 02 2021 8:30:34
Рассмотрим конкретно по классам и определим роль члeнистоногих в природе...
12 02 2021 20:46:15
Родилась Татьяна 9 февраля 1966 года в Мытищах Московской области...
11 02 2021 2:16:29
Родился Антуан де Сент-Экзюпери 29 июня 1900 года в Лионе...
09 02 2021 12:50:31
Он является одним из крупнейших районов страны, входящим в ось «Центр-Урал-Поволжье»...
07 02 2021 19:46:21
лет назад...
06 02 2021 11:41:58
Простое будущее время также употрeбляется в последнем случае, когда действие направлено на предмет или человека, выполняющего роль подлежащего...
05 02 2021 5:19:50
Благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения тела, речные paки считаются высокоорганизованным семейством по сравнению с другими paкообразными...
04 02 2021 7:51:56
Они имеют свои особенности строения и размножения...
03 02 2021 8:24:10
Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...
31 01 2021 5:48:14
На основе палеонтологических, генетических, археологических данных были выявлены стадии антропогенеза...
30 01 2021 22:55:32
Родиной Паслёновых является Центральная и Южная Америка...
29 01 2021 19:39:33
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 ::
.jpg "Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы")
