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.


Номар Гарсиапарра (Nomar Garciaparra) краткая биография бейсболиста

Номар Гарсиапарра (Nomar Garciaparra) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как шортстоп «Игры всех звезд», который женился на Миа Хамм...

24 05 2022 12:26:59

Природные зоны Норвегии – основные особенности

Природные зоны Норвегии – основные особенности Большие площади северной страны занимают леса, а природные зоны Норвегии представлены тундрой, тайгой, смешанными и широколиственными лесами, а также регионами высотной зональности...

21 05 2022 23:29:29

Дженнифер Каприати (Jennifer Capriati) краткая биография теннисиста

Дженнифер Каприати (Jennifer Capriati) краткая биография теннисиста Наиболее известна как тинэйджер – теннисный идол...

20 05 2022 3:22:46

Чему учит экономика? (окружающий мир, 3 класс)

Чему учит экономика? (окружающий мир, 3 класс) Экономика важна не только на государственном уровне, потому что каждый человек должен знать, как правильно потратить деньги на решение собственных нужд...

19 05 2022 8:39:22

Нуклеиновые кислоты – определение в биологии (9 класс)

Нуклеиновые кислоты – определение в биологии (9 класс) Такие биополимеры называются нуклеиновыми кислотами...

18 05 2022 18:20:20

Реконкиста в Испании – завершение на Пиренейском полуострове, даты событий (6 класс)

Реконкиста в Испании – завершение на Пиренейском полуострове, даты событий (6 класс) Это вызвало ответные действия христиан, проживающих на указанных землях...

17 05 2022 23:29:15

Что мы знаем о народах России (окружающий мир)

Что мы знаем о народах России (окружающий мир) Подобное разнообразие стало возможным благодаря большой площади, занимаемой государством...

16 05 2022 4:30:39

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная Преобладание равнинного рельефа и большая протяженность территории делает зональность ярко выраженной...

15 05 2022 3:26:55

Природные зоны Польши – основные особенности

Природные зоны Польши – основные особенности Благодаря мягкому континентальному климату природа этого края отличается приятным разнообразием, а природные зоны Польши представлены широколиственными лесами и участками высотной зональности в горах...

14 05 2022 10:29:41

Природные зоны Западной Сибири и равнины, карта и таблица

Природные зоны Западной Сибири и равнины, карта и таблица Природные зоны Западной Сибири – это тундра, лесотундра, лесная, лесостепная и степная...

13 05 2022 19:35:30

Самая краткая биография Шекспира

Самая краткая биография Шекспира Родился в городе Стратфорд-на-Эйвоне...

12 05 2022 6:54:25

Как подчеркивается причастие – правило и примеры

Как подчеркивается причастие – правило и примеры В предложении оно может выступать в качестве определения или части составного именного сказуемого...

11 05 2022 13:46:57

Самая краткая биография Ельцина

Самая краткая биография Ельцина Дата рождения Ельцина – 1 февраля 1931 года...

09 05 2022 5:49:14

Сельское хозяйство Зарубежной Европы – типы и отрасли в таблице

Сельское хозяйство Зарубежной Европы – типы и отрасли в таблице Общая тенденция изменений – уход от классического сельского хозяйства к новому, высокотехнологичному агробизнесу...

08 05 2022 17:34:38

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку Известными представителями паукообразных являются клещи, пауки и скорпионы...

07 05 2022 7:34:29

Одновидовые глаголы русского языка, примеры

Одновидовые глаголы русского языка, примеры Подобные глаголы называют непарными или одновидовыми...

06 05 2022 18:55:50

Византийская империя – история, столица, события кратко

Византийская империя – история, столица, события кратко Восточная или Византийская империя сумела сберечь традиции римской культуры и государственности за годы своего существования...

05 05 2022 14:27:19

Нулевой артикль в английском языке – правила и примеры

Нулевой артикль в английском языке – правила и примеры Необходимо понять, в каких случая можно избежать употрeбления “a/an” и “the”...

04 05 2022 11:29:30

Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)

Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир) Рельеф и природа Южной Америки отличаются большим разнообразием...

03 05 2022 9:55:54

Реки Южной Америки – названия и хаpaктеристика, карта

Реки Южной Америки – названия и хаpaктеристика, карта На территории материка расположено более 20 крупных рек, среди которых пальму первенства, безусловно, занимает величественная Амaзoнка – одна из крупнейших рек в мире...

02 05 2022 19:59:36

Значение паукообразных в природе и жизни человека – основное влияние

Значение паукообразных в природе и жизни человека – основное влияние Какое именно значение паукообразных в природе и жизни человека, вы узнаете, прочитав данную статью...

30 04 2022 8:28:11

Видовые пары глаголов в русском языке и способы их образования

Видовые пары глаголов в русском языке и способы их образования Существует несколько способов образование видовых пар глаголов, и каждый способ описан в этой статье с приведением наглядных примеров...

29 04 2022 5:44:17

Рельеф Северной Америки – крупные формы, строение плит

Рельеф Северной Америки – крупные формы, строение плит Некоторые из них продолжаются и до наших дней...

28 04 2022 8:24:37

Словарь невербальных средств общения (6 класс, обществознание)

Словарь невербальных средств общения (6 класс, обществознание) Невербальные средства – часть привычного общения...

27 04 2022 2:24:49

Природные зоны Великобритании – основные особенности

Природные зоны Великобритании – основные особенности Хотя климат немного похож на северные страны континентальной Европы, природа Англии имеет свои особенности, что обусловлено близостью Северо-Атлантического течения...

26 04 2022 10:40:20

Круглые черви – общая хаpaктеристика типа, какие черты строения хаpaктерны

Круглые черви – общая хаpaктеристика типа, какие черты строения хаpaктерны Общая хаpaктеристика круглых червей включает описание тела, систем органов, среды обитания...

25 04 2022 21:17:20

Ричард Брэнсон (Richard Branson) краткая биография бизнесмена

Ричард Брэнсон (Richard Branson) краткая биография бизнесмена На данный момент «Virgin Group» насчитывает более 200 компаний более чем в 30 странах...

24 04 2022 0:54:21

Причины отечественной войны 1812 года кратко в таблице

Причины отечественной войны 1812 года кратко в таблице Нельзя говорить кратко о причинах Отечественной войны 1812 года, потому что они глубоки и многогранны...

23 04 2022 11:45:24

Природа Канады – природные ресурсы и условия

Природа Канады – природные ресурсы и условия Поясняет в чем состоит схожесть России и Канады...

22 04 2022 22:17:37

Химические свойства солей – общие для нерастворимых и кислых (8 класс, химия)

Химические свойства солей – общие для нерастворимых и кислых (8 класс, химия) Какие же соли бывают, и чем они отличаются друг от друга? ...

20 04 2022 23:26:41

Серебряный век русской культуры кратко в таблице

Серебряный век русской культуры кратко в таблице – период, вошедший в историю под названием Серебряного века русской культуры...

19 04 2022 9:46:52

Причины Первой мировой войны – повод и предпосылки стран кратко

Причины Первой мировой войны – повод и предпосылки стран кратко Чтобы понять причины Первой Мировой войны, нужно посмотреть на политическую ситуацию, которая складывалась в предыдущие два-три десятилетия до начала этих страшных событий...

15 04 2022 7:38:42

Past Simple примеры предложений (вопросительные, отрицательные, утвердительные типы)

Past Simple примеры предложений (вопросительные, отрицательные, утвердительные типы) Английский язык не относится к редким исключениям...

14 04 2022 13:45:26

Химические свойства карбоновых кислот в таблице, их получение (10 класс, химия)

Химические свойства карбоновых кислот в таблице, их получение (10 класс, химия) Они входят в состав живых организмов и участвуют в метаболизме...

13 04 2022 5:41:26

Экономика и экология (3 класс, окружающий мир)

Экономика и экология (3 класс, окружающий мир) Это благотворно сказалось на экономике стран, но вместе с тем был нанесен большой вред природе...

12 04 2022 18:59:36

Зоология – наука о животных, их признаках и многообразии

Зоология – наука о животных, их признаках и многообразии Зоология наука о животных, их строении, жизнедеятельности, разнообразии, классификации, взаимодействии между собой и с окружающей средой...

11 04 2022 3:54:46

Обитатели соленых и пресных водоемов (3 класс)

Обитатели соленых и пресных водоемов (3 класс) Как известно, жизнь зародилась в воде, а лишь потом некоторые виды организмом перебрались на сушу...

10 04 2022 5:47:26

Причастие прошедшего и настоящего времени

Причастие прошедшего и настоящего времени Действительные и страдательные причастия бывают настоящего и прошедшего времени...

09 04 2022 11:31:30

Природная зона Арктики в России

Природная зона Арктики в России Она включает Северный Ледовитый океан, окраины Евразии и Америки...

08 04 2022 17:31:24

Самая краткая биография Конфуция

Самая краткая биография Конфуция 551 – 479 до н...

07 04 2022 17:30:28

Самая краткая биография Донского

Самая краткая биография Донского Родился Дмитрий 12 октября 1350 года в Москве...

06 04 2022 22:20:32

Периодический закон Менделеева, система химических элементов, современная формулировка

Периодический закон Менделеева, система химических элементов, современная формулировка К этому времени науке было известно 63 элемента, и Дмитрий Иванович Менделеев упорядочил их на основе относительной атомной массы...

05 04 2022 11:36:12

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 ::