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.


Порядковые числительные – как склоняются в русском языке, таблица примеров

Порядковые числительные – как склоняются в русском языке, таблица примеров Последние указывают на порядок при счете, и отвечают на вопросы Который? Какой? В данной статье описаны способы образования порядковых числительных, их синтаксическая роль в предложении, правила склонения и морфологические признаки...

10 12 2023 0:31:32

Осадочные горные породы – примеры, классификация, что относится

Осадочные горные породы – примеры, классификация, что относится К ним относится большая часть всех полезных ископаемых, которыми так богата наша планета...

08 12 2023 14:30:50

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника  Биография Рафаэля – это классический образец того, как жили и творили мастера Ренессанса...

06 12 2023 22:23:17

Природные зоны России (4 класс) по окружающему миру, карта нашей страны к теме

Природные зоны России (4 класс) по окружающему миру, карта нашей страны к теме Каждую природную зону хаpaктеризуют: климат, рельеф, тип почвы, тип растительности и животный мир...

05 12 2023 2:34:56

Виды социальной стратификации – политическая, профессиональная, прогрессивная и регрессивная

Виды социальной стратификации – политическая, профессиональная, прогрессивная и регрессивная Она, как и многие другие социальные явления имеет несколько разновидностей...

04 12 2023 21:49:27

Алекс Родригес (Alex Rodriguez) краткая биография бейсболиста

Алекс Родригес (Alex Rodriguez) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как «Э-Род», бейсбольная звезда, заработавшая четверть миллиарда долларов...

03 12 2023 12:24:42

Животный мир природных зон России, растения и животные

Животный мир природных зон России, растения и животные До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...

02 12 2023 8:11:29

Эдуард Асадов биография кратко, личная жизнь поэта

Знаменит не только своим творчеством, но и величайшей силой духа, благодаря которой не сломился под ударами судьбы...

01 12 2023 16:14:48

Процессуальные отрасли российского права кратко (обществознание)

Процессуальные отрасли российского права кратко (обществознание) По тому, какие правоотношения они регулируют, отрасли можно подразделить на относящиеся к праву материальному (гражданские, уголовные, административные) и процессуальному...

30 11 2023 4:32:15

Митоз – значение, стадии деления клетки, подготовка

Митоз – значение, стадии деления клетки, подготовка В данной статье мы кратко и понятно постараемся объяснить, какие процессы происходят во время деления клетки, расскажем о биологическом значении митоза...

29 11 2023 14:32:19

Джефф Безос (Jeff Bezos) краткая биография бизнесмена

Джефф Безос (Jeff Bezos) краткая биография бизнесмена com, а в 2013 году купил издание «The Washington Post»...

28 11 2023 1:56:11

Природное сообщество Лес (3 класс, окружающий мир) – хаpaктеристика

Природное сообщество Лес (3 класс, окружающий мир) – хаpaктеристика Лес можно сравнить с живым организмом с очень сложным строением, который живет по своим правилам...

27 11 2023 9:32:47

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов Так каково же внешнее и внутреннее строении птиц, чем они отличаются от других животных и какие признаки свойственны только им? Об этом рассказывают на уроках биологии в 7 классе...

26 11 2023 23:13:16

Почему звенит звонок? (окружающий мир, 1 класс )

Почему звенит звонок? (окружающий мир, 1 класс ) Но задумывался ли кто-нибудь о том, почему звенит звонок? Как звук распространяется в прострaнcтве, как мы его слышим? ...

25 11 2023 5:33:18

Самая краткая биография Гагарина

Самая краткая биография Гагарина Родился 9 марта 1934 года в Клушино Смоленской области...

24 11 2023 14:46:29

Члeнистоногие – общая хаpaктеристика типа и классов (7 класс)

Члeнистоногие – общая хаpaктеристика типа и классов (7 класс) Данный материал поможет вспомнить основные термины и иметь представление об этом типе животных, их особенностях и происхождении...

23 11 2023 15:12:33

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс)

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс) Всего в регионе проживает 9% от общего количества жителей планеты, то есть численность населения Зарубежной Европы – около 500 млн...

22 11 2023 18:37:15

Самая маленькая природная зона России – расположение и особенности

Самая маленькая природная зона России – расположение и особенности При такой протяженности страна обладает большим количеством природных зон разных размеров...

19 11 2023 13:53:12

Михаил Земцов биография мужа Орбакайте Кристины, личная жизнь

Михаил Земцов биография мужа Орбакайте Кристины, личная жизнь ) – американский предприниматель, владелец собственной стоматологической клиники...

16 11 2023 2:46:47

Самая краткая биография Че Гевары

Самая краткая биография Че Гевары Родился 14 июня 1928 года в Росарио, Аргентина...

15 11 2023 5:35:59

Осадочные горные породы – примеры, классификация, что относится

Осадочные горные породы – примеры, классификация, что относится К ним относится большая часть всех полезных ископаемых, которыми так богата наша планета...

14 11 2023 10:19:19

Суффиксы действительных причастий настоящего времени, их правописание

Суффиксы действительных причастий настоящего времени, их правописание Образуются они от основы глаголов соответствующего времени при помощи специальных суффиксов, перечень которых представлен в этой статье...

13 11 2023 20:21:44

Искусственный отбор культурных растений и животных, формы по учению Дарвина (биология, 11 класс)

Искусственный отбор культурных растений и животных, формы по учению Дарвина (биология, 11 класс) Наилучшие особи с необходимыми человеком качествами отбираются для дальнейшей селекции, нeблагоприятные особи отбpaковываются...

12 11 2023 4:26:24

Специфический и неспецифический иммунитет – факторы

Специфический и неспецифический иммунитет – факторы В зависимости от действия системы выделяют неспецифический и специфический иммунитет...

11 11 2023 14:52:17

Горнодобывающая промышленность России и мира, её ресурсы

Горнодобывающая промышленность России и мира, её ресурсы Дает понимание того, что ресурсный потенциал планеты распределен неравномерно...

10 11 2023 17:14:18

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах Он мог дать старт для Третьей мировой войны, однако, президент США Р...

09 11 2023 8:35:55

Итоги Первой мировой войны для России и США – кратко по пунктам

Итоги Первой мировой войны для России и США – кратко по пунктам Главным итогом Первой Мировой войны стало крушение четырех крупнейших империй Старого света – Российской, Османской, Германской и Автро-Венгерской...

08 11 2023 19:14:27

Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте

Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте Даже там, где нет природного устья, люди прорыли каналы, осушили море, чтобы обеспечить доставку груза далеко вглубь континента...

07 11 2023 20:59:49

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс)

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс) Всего в регионе проживает 9% от общего количества жителей планеты, то есть численность населения Зарубежной Европы – около 500 млн...

06 11 2023 21:46:45

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится

Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится Расположен он на северо-западе России, в устье реки Невы и на побережье Финского залива...

05 11 2023 18:27:49

Строение электронных оболочек атомов (8 класс, химия) – схема, состояние в таблице

Строение электронных оболочек атомов (8 класс, химия) – схема, состояние в таблице Строение электронных оболочек атомов определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...

04 11 2023 4:38:37

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...

03 11 2023 13:15:11

Автотрофное питание – типы и способ, в каких условиях возник

Автотрофное питание – типы и способ, в каких условиях возник Организмы, способные самостоятельно синтезировать важные для жизнедеятельности вещества, пpaктикуют автотрофное питание и называются автотрофами...

31 10 2023 5:16:30

Минеральные ресурсы России – тема по видам

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

30 10 2023 1:37:10

Энди Роддик (Andy Roddick) краткая биография теннисиста

Энди Роддик (Andy Roddick) краткая биография теннисиста В теннисе наиболее известен как А-Род...

29 10 2023 14:33:26

Какие бывают природные зоны, их основные особенности

Какие бывают природные зоны, их основные особенности Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...

28 10 2023 20:52:17

Веселин Топалов краткая биография шахматиста

Веселин Топалов краткая биография шахматиста Первая мировая победа в биографии Веселина Топалова была завоевана в 1989 году на чемпионате юношей до 14 лет...

27 10 2023 7:20:25

15 век на Руси – кратко о Северо-Восточной части, кто правил в начале

15 век на Руси – кратко о Северо-Восточной части, кто правил в начале Кроме того, это период ознаменовался небольшими княжескими междоусобицами и последующим объединением славянских земель...

26 10 2023 13:27:11

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...

25 10 2023 20:43:53

Зрительный анализатор или орган зрения (биология, 8 класс)

Зрительный анализатор или орган зрения (биология, 8 класс) Именно через зрение мы получаем основной объём информации об окружающем мире...

24 10 2023 0:30:50

Природные зоны тропического пояса – описание тропиков

Природные зоны тропического пояса – описание тропиков Хаpaктерной их особенностью является преобладание пассатной циркуляции, которая способствует формированию сухого и жаркого климата...

23 10 2023 7:43:18

Моисей краткая биография

Моисей краткая биография Моше, XV—XIII вв...

22 10 2023 1:12:15

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 ::