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.


Тихий океан – площадь, глубина, соленость и граничащие океаны

Тихий океан – площадь, глубина, соленость и граничащие океаны Он настолько огромен, что с легкостью может вместить в себя все материки и острова, вместе взятые и именно поэтому его часто называют Великим...

24 04 2024 11:24:49

Самая краткая биография Земцова

Самая краткая биография Земцова Родился Михаил 15 января 1978 года...

23 04 2024 19:17:19

Софи Лорен (Sophia Loren) краткая биография актрисы

Софи Лорен (Sophia Loren) краткая биография актрисы Имя выдающейся красавицы Лорен нередко попадает в списки самых привлекательных женщин мира...

22 04 2024 10:10:20

Саша Коэн (Sasha Cohen) краткая биография фигуристки

Саша Коэн (Sasha Cohen) краткая биография фигуристки Наиболее известна как чемпионка США 2006 года по фигурному катанию...

21 04 2024 7:40:21

Хоселито (Joselito) краткая биография

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

20 04 2024 7:41:47

Морфологический разбор наречия с примерами как части речи, морфемы

Морфологический разбор наречия с примерами как части речи, морфемы Также здесь приведены примеры морфологического разбора наречия, основные правила его морфемного разбора...

18 04 2024 19:34:24

Природные зоны Мексики – основные особенности

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

16 04 2024 5:19:27

Что окружает нас дома? (окружающий мир, 1 класс)

Что окружает нас дома? (окружающий мир, 1 класс) Некоторые из них очень особенные, но многие из них можно сгруппировать в отдельные группы по их назначению – это могут быть электроприборы, предметы мебели, посуда, одежда...

15 04 2024 14:32:36

Вирусы – виды и названия, какие бывают (биология, 6 класс)

Вирусы – виды и названия, какие бывают (биология, 6 класс) Раздел микробиологии, изучающий вирусы, называется вирусологией...

14 04 2024 18:29:47

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...

13 04 2024 11:15:21

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование Зарубежная Европа, географию которой изучают в 11 классе, включает в себя 40 стран, которые имеют большие различия во всех этих показателях...

12 04 2024 0:14:48

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...

10 04 2024 13:58:39

Водные богатства России (2 класс, окружающий мир)

Водные богатства России (2 класс, окружающий мир) Водные объекты занимают большую часть суши, благодаря чему в России хорошо развит речной и морской трaнcпорт, промышленность, построено много электростанций...

09 04 2024 1:17:42

Какие океаны омывают Антарктиду – береговая линия Южного океана, моря

Какие океаны омывают Антарктиду – береговая линия Южного океана, моря Рассказывает о непростом отношении ученых к Пятому океану...

08 04 2024 5:52:14

Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза

Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...

07 04 2024 1:16:19

Природные зоны Западно-Сибирской равнины – особенности в таблице

Природные зоны Западно-Сибирской равнины – особенности в таблице Материал представлен сравнительной информацией со схожими по площади участками суши...

06 04 2024 12:44:16

Современное общество и наука в жизни общества

Современное общество и наука в жизни общества Оно постоянно изменялось, приобретало новые черты...

05 04 2024 16:28:37

Природная зона полуострова Ямал

Природная зона полуострова Ямал Омывается он Карским морем...

04 04 2024 10:16:50

Сокровища Земли (окружающий мир, 4 класс)

Сокровища Земли (окружающий мир, 4 класс) Но не меньшую ценность представляют и шедевры, созданные матушкой-природой...

01 04 2024 10:10:22

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...

31 03 2024 18:16:11

Виды растений (3 класс, окружающий мир)

Виды растений (3 класс, окружающий мир) Даже в самых отдаленных уголках земного шара, в местах с очень суровым климатом, можно встретить различные виды растений...

29 03 2024 5:16:48

Изобретение пороха в Древнем Китае (5 класс) – кратко о последствиях

Изобретение пороха в Древнем Китае (5 класс) – кратко о последствиях Пережив периоды расцвета и упадка, это государство оставило богатое наследие – научные идеи и изобретения, которые успешно используются и по сей день...

28 03 2024 22:21:54

Волго-Вятский экономический район России – население и хаpaктеристика с картой

Волго-Вятский экономический район России – население и хаpaктеристика с картой Общая хаpaктеристика Волго-Вятского экономического района России даёт представление о размерах территории, географическом положении региона, его природно-ресурсном потенциале, населении, трудовых ресурсах и специализации хозяйства...

27 03 2024 22:11:49

Место России в мировой экономике – современные реалии

Место России в мировой экономике – современные реалии Российская Федерация – самая большая страна в мире...

26 03 2024 6:25:26

Дневник природы (2 класс, окружающий мир)

Дневник природы (2 класс, окружающий мир) Систематические описания природы и погодных условий очень важны, поскольку позволяют сформировать внимательность, наблюдательность, помогают обобщать и делать выводы...

23 03 2024 9:26:53

Глобальные экологические проблемы человечества – кратко для доклада

Взаимодействие человека и природы, которое становится все активнее, привело к нарушениям экосистемы, многие из которых являются необратимыми...

22 03 2024 22:48:51

Предлоги винительного падежа в русском языке

Предлоги винительного падежа в русском языке В данной статье подробно описаны все случаи употрeбления предлогов винительного падежа с привидением наглядных примеров...

19 03 2024 17:30:29

Минеральные ресурсы России – тема по видам

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

18 03 2024 17:39:22

Моря и океаны, омывающие Южную Америку, какие моря и океаны омывают тихоокеанское побережье

Моря и океаны, омывающие Южную Америку, какие моря и океаны омывают тихоокеанское побережье Из-за относительно небольших его размеров большинство стран континента имеет выход к океаническим водам...

17 03 2024 2:53:52

Культура Византии (6 класс) – кратко об образовании в Средние века

Культура Византии (6 класс) – кратко об образовании в Средние века Она стала фактической наследницей древнегреческих традиций, параллельно впитав в себя культуры восточных народов, во множестве населявших территорию империи...

16 03 2024 0:30:54

Сай Янг (Cy Young) краткая биография бейсболиста

Янг) (1867-1955) – американский бейсбольный игрок, родился в городе Гилмор, штат Огайо...

15 03 2024 23:44:19

Самая краткая биография Левитана

Самая краткая биография Левитана Родился Исаак 18 августа 1860 года в Ковенской губернии селе Кибарты в весьма образованной семье...

14 03 2024 11:58:36

Эдуард Успенский биография для детей – кратко о писателе для 2-4 классов

Эдуард Успенский биография для детей – кратко о писателе для 2-4 классов 22 декабря 1937) – писатель, сценарист и телеведущий, лауреат многих наград и премий в области литературы...

13 03 2024 5:15:41

Йозеф Геббельс биография и состав семьи политика кратко

Йозеф Геббельс биография и состав семьи политика кратко Его должность подразумевала распространение информации и идеологии...

12 03 2024 14:11:51

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...

11 03 2024 19:16:18

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон Раскрывает интересные факты об отдельных его представителях...

10 03 2024 1:47:58

Склонение количественных числительных – таблица с примерами

Склонение количественных числительных – таблица с примерами Схемы склонений числительных разнообразны...

09 03 2024 18:10:21

Амaнда Кетцер (Amanda Coetzer) краткая биография теннисиста

Амaнда Кетцер (Amanda Coetzer) краткая биография теннисиста Биография Амaнды Кетцер известна как главной африканской звезды тенниса...

08 03 2024 21:18:50

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 ::