Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется
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.
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
09 12 2023 8:15:40
К ним относится большая часть всех полезных ископаемых, которыми так богата наша планета...
08 12 2023 14:30:50
Биография Рафаэля – это классический образец того, как жили и творили мастера Ренессанса...
06 12 2023 22:23:17
Каждую природную зону хаpaктеризуют: климат, рельеф, тип почвы, тип растительности и животный мир...
05 12 2023 2:34:56
Она, как и многие другие социальные явления имеет несколько разновидностей...
04 12 2023 21:49:27
Наиболее известен как «Э-Род», бейсбольная звезда, заработавшая четверть миллиарда долларов...
03 12 2023 12:24:42
До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...
02 12 2023 8:11:29
Знаменит не только своим творчеством, но и величайшей силой духа, благодаря которой не сломился под ударами судьбы...
01 12 2023 16:14:48
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
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
com, а в 2013 году купил издание «The Washington Post»...
28 11 2023 1:56:11
Лес можно сравнить с живым организмом с очень сложным строением, который живет по своим правилам...
27 11 2023 9:32:47
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
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
Родился 9 марта 1934 года в Клушино Смоленской области...
24 11 2023 14:46:29
Данный материал поможет вспомнить основные термины и иметь представление об этом типе животных, их особенностях и происхождении...
23 11 2023 15:12:33
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
При такой протяженности страна обладает большим количеством природных зон разных размеров...
19 11 2023 13:53:12
) – американский предприниматель, владелец собственной стоматологической клиники...
16 11 2023 2:46:47
Родился 14 июня 1928 года в Росарио, Аргентина...
15 11 2023 5:35:59
К ним относится большая часть всех полезных ископаемых, которыми так богата наша планета...
14 11 2023 10:19:19
Образуются они от основы глаголов соответствующего времени при помощи специальных суффиксов, перечень которых представлен в этой статье...
13 11 2023 20:21:44
Наилучшие особи с необходимыми человеком качествами отбираются для дальнейшей селекции, нeблагоприятные особи отбpaковываются...
12 11 2023 4:26:24
В зависимости от действия системы выделяют неспецифический и специфический иммунитет...
11 11 2023 14:52:17
Дает понимание того, что ресурсный потенциал планеты распределен неравномерно...
10 11 2023 17:14:18
Он мог дать старт для Третьей мировой войны, однако, президент США Р...
09 11 2023 8:35:55
Главным итогом Первой Мировой войны стало крушение четырех крупнейших империй Старого света – Российской, Османской, Германской и Автро-Венгерской...
08 11 2023 19:14:27
Даже там, где нет природного устья, люди прорыли каналы, осушили море, чтобы обеспечить доставку груза далеко вглубь континента...
07 11 2023 20:59:49
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
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 определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...
04 11 2023 4:38:37
Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...
03 11 2023 13:15:11
01 11 2023 4:58:24
Организмы, способные самостоятельно синтезировать важные для жизнедеятельности вещества, пpaктикуют автотрофное питание и называются автотрофами...
31 10 2023 5:16:30
С их помощью можно развить различные отрасли промышленности, модернизировать социальную сферу...
30 10 2023 1:37:10
В теннисе наиболее известен как А-Род...
29 10 2023 14:33:26
Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...
28 10 2023 20:52:17
Первая мировая победа в биографии Веселина Топалова была завоевана в 1989 году на чемпионате юношей до 14 лет...
27 10 2023 7:20:25
Кроме того, это период ознаменовался небольшими княжескими междоусобицами и последующим объединением славянских земель...
26 10 2023 13:27:11
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
Именно через зрение мы получаем основной объём информации об окружающем мире...
24 10 2023 0:30:50
Хаpaктерной их особенностью является преобладание пассатной циркуляции, которая способствует формированию сухого и жаркого климата...
23 10 2023 7:43:18
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 ::