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.


Самая краткая биография Линкольна

Самая краткая биография Линкольна Будучи приверженцем республиканцев, входил в Законодательное собрание Иллинойса, а также Палату Представителей Конгресса. В 1858 году проиграл выборы на пост сенатора США, а уже через два года был избран президентом США....

26 09 2023 1:57:57

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко Все они живут в основном на суше и имеют схожее строение тела...

25 09 2023 2:12:47

Джон Макинрой (John McEnroe) краткая биография теннисиста

Джон Макинрой (John McEnroe) краткая биография теннисиста В 1979 году спортсмен выиграл свой первый из четырех титулов чемпиона США. Другие он получил в 1980-1981, 1984. Трижды Макинрой побеждал на соревнованиях Уимблдона в одиночном разряде: в 1981, 1983-1984. В течение всей своей карьеры спортсмен соперничал с Джимми Коннорсом, Иваном Лендлом, часто считаясь первым в мире....

24 09 2023 14:38:38

Гертруда Эдерле (Gertrude Ederle) краткая биография пловца

Гертруда Эдерле (Gertrude Ederle) краткая биография пловца Биография Гертруды Эдерле наиболее известна как биография первой женщины, переплывшей Ла-Манш...

23 09 2023 2:24:56

Биография Мамина-Сибиряка кратко для детей 3 класса о писателе Дмитрие Наркисовиче

Биография Мамина-Сибиряка кратко для детей 3 класса о писателе Дмитрие Наркисовиче Писатель родился 25.10 (06.11) 1852 года на Висимо-Шайтанском заводе (Урал) в семье приходского священника по фамилии Мамин....

22 09 2023 15:20:30

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс)

Размножение голосеменных растений – краткая схема (6 класс) Материал поможет вспомнить и закрепить знания по биологии, изученные в 6 классе, подготовиться к проверочной работе по теме или подготовить дополнительную информацию к уроку...

21 09 2023 3:50:43

Валентина Терешкова биография, личная жизнь космонавта

Валентина Терешкова биография, личная жизнь космонавта Родилась Валентина в Ярославской области, в деревне Большое Масленниково 6 марта 1937 года в крестьянской семье. В школе Валентина проучилась недолго- закончила всего 7 классов, после чего отправилась работать на Ярославский шинный завод. Семье жилось трудно, поскольку отец будущего космонавта погиб на советско-финской войне. Однако дeвyшка не бросила учиться, и 1955 году закончила вечернюю школу....

20 09 2023 15:33:12

Патриархальная теория происхождения государства и права, плюсы и минусы кратко

Патриархальная теория происхождения государства и права, плюсы и минусы кратко Философ древности изучал психологию человека и пришел к выводу, что человек не может жить один...

19 09 2023 14:55:42

Зона арктических пустынь (4 класс) – хаpaктеристика температуры в таблице по окружающему миру

Зона арктических пустынь (4 класс) – хаpaктеристика температуры в таблице по окружающему миру Именно здесь расположены арктические пустыни – бескрайние заснеженные просторы, в которых обитает очень мало живых существ...

18 09 2023 12:40:16

Пластический и энергетический обмен – процессы и их отличия в таблице

Пластический и энергетический обмен – процессы и их отличия в таблице В процессе распада сложных веществ образуется энергия, которая тратится на построение и работу всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла)...

17 09 2023 19:51:15

Самая краткая биография Васко да Гама

Самая краткая биография Васко да Гама В 1497 году Васко да Гама отправился из Лиссабона вместе с экспедицией на 3-х кораблях в Индию. Он обошел Африку, проплыл мимо мыса Доброй Надежды, обогнув затем Африку с восточной стороны. В Мозамбике к путешественникам присоединился араб Ахмад ибн Маджида, помог экспедиции направиться прямо к полуострову Индостан, не плывя больше вдоль берегов Африки. 20 мая 1498 года в биографии Васко да Гама состоялось важнейшее событие. Его эскадра достигла порта Каликут. Затем, загрузившись пряностями, отправилась в обратную дорогу....

16 09 2023 12:48:52

Роджер Федерер (Roger Federer) краткая биография теннисиста

Роджер Федерер (Roger Federer) краткая биография теннисиста Наиболее известен как пятикратный чемпион Уимблдона (2003-2007)...

15 09 2023 5:14:39

Мажоритарная избирательная система – признаки и преимущества, отличие от пропорциональной

Мажоритарная избирательная система – признаки и преимущества, отличие от пропорциональной Одним из разновидностей избирательных систем, выработанных на протяжении долгого времени, является мажоритарная избирательная система...

14 09 2023 2:32:44

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...

13 09 2023 21:15:57

Самая краткая биография Чехова

Самая краткая биография Чехова Рассказы Чехова были впервые изданы книгой в 1884 году («Сказки Мельпомены»). На творчество Чехова того периода значительное влияние оказали произведения Л. Толстого. После окончания института занимается врачебной пpaктикой....

12 09 2023 23:52:10

Ресурсы мирового океана, биологические и природные

Ресурсы мирового океана, биологические и природные Такая территория обладает огромным запасом ресурсов, которые активно используются человеком...

11 09 2023 20:20:31

Природные зоны Индии – основные особенности

Лесная зона Лесная зона в Индии – это преимущественно тропические и горные леса. Тропический лес хаpaктеризуется высокой влажностью воздуха – это обеспечивает бурный рост растительности. Флора здесь представлены следующими породами:...

10 09 2023 2:40:33

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов Какие же главные отрасли топливной промышленности выделяют , и насколько развиты они в России? ...

09 09 2023 2:11:38

Электрический ток в вакууме кратко, какими частицами создается

Электрический ток в вакууме кратко, какими частицами создается Вакуумом принято называть прострaнcтво, в котором находится газ, давление которого в сотни, а может быть и в тысячи раз ниже атмосферного...

08 09 2023 10:52:23

Великобритания – столица, королева и площадь

Великобритания – столица, королева и площадь Содержит информацию о политическом устройстве страны...

07 09 2023 14:52:48

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части Эта земля всегда манила путешественников, и до сих пор она остается самым неизученным континентом мира...

06 09 2023 19:51:34

Основные природные зоны Канады

Основные природные зоны Канады На западе страны расположена горная местность, которая находится под влиянием Тихого океана, а для равнинных областей с резко континентальным климатом хаpaктерно влияние Арктики...

05 09 2023 11:33:29

Самая краткая биография Марка Твена

Самая краткая биография Марка Твена Родился в городе Флориде штата Миссури 30 ноября 1835 года...

04 09 2023 16:53:46

Природная зона Москвы, в какой зоне находится Москва и Московская область

Природная зона Москвы, в какой зоне находится Москва и Московская область Хаpaктерный климат для этой зоны – умеренно континентальный, что и обусловливает особенности местной флоры и фауны...

03 09 2023 9:37:48

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия Через него прошли все раннесредневековые страны в Европе и Азии, включая и Древнюю Русь...

02 09 2023 21:48:11

Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)

Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология) На основе полученных палеонтологических данных выделяют этапы антропогенеза...

01 09 2023 20:25:16

Межотраслевые комплексы России- важнейшие и ведущие в таблице для 9 класса

Межотраслевые комплексы России- важнейшие и ведущие в таблице для 9 класса Рассмотрим межотраслевые комплексы России подробнее...

31 08 2023 22:40:53

Фернан Магеллан – что открыл в первом кругосветном путешествии? (география, 5 класс)

Фернан Магеллан – что открыл в первом кругосветном путешествии? (география, 5 класс) Он стал первым европейцем, которому удалось переплыть из Атлантического океана в Тихий, и таким образом доказать наличие единого и неделимого Мирового океана...

30 08 2023 20:45:26

Самая краткая биография Баха

Самая краткая биография Баха Закончив учебу, Иоганн Себастьян был направлен к герцогу Эрнсту на должность музыканта при дворе. Затем его пригласили быть смотрителем в органном зале церкви города Арнштадт, после чего он стал органистом. За это время было написано множество произведений Баха. Позже он стал органистом в городе Мюльхаузен. В 1707 году Бах женился на Марии Барбаре – своей кузине. В биографии Баха тех времен было отмечено множество положительных сдвигов. Власти были довольны его работой, за издательство сочинения композитор получил вознаграждение.....

29 08 2023 7:19:45

Внутренние воды Северной Америки и климат

Внутренние воды Северной Америки и климат К внутренним водам относятся реки, озера, ледники, которые принадлежат к бассейнам Тихого, Северного Ледовитого или Атлантического океана...

28 08 2023 14:31:39

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...

27 08 2023 19:59:41

Природные зоны ЮАР – основные особенности

Природные зоны ЮАР – основные особенности Климат Территория ЮАР лежит в областях тропического и субтропического климата. В течение всего года здесь наблюдается плюсовая температура – от 12 до 23 градусов по Цельсию. Температурные колебания определяются рельефом – чем выше местность, тем больше амплитуда температур. Самый жаркий участок – это саванны на юге республики. Пустыни располагаются на севере, поэтому достаточно прохладные, а в ночное время здесь могут быть даже заморозки....

26 08 2023 15:41:40

Феодальное общество в Средневековье – особенности формирования, сословия строя

Феодальное общество в Средневековье – особенности формирования, сословия строя На смену рабовладельческого строя приходят феодальные отношения...

25 08 2023 7:10:21

Кто открыл Евразию – исследователи, история исследования

Кто открыл Евразию – исследователи, история исследования Этот материк настолько велик, что в различные периоды истории в разных местах он был исследован разными людьми...

24 08 2023 22:36:50

Евгений Миронов краткая биография актёра

Евгений Миронов краткая биография актёра После этого началась работа Евгения Миронова в театре студии на Чистых прудах, которым руководил Олег Табаков. Там он участвовал в десяти постановках. В 1995 в биографии Евгения Миронова принималось участие в постановке театра Современник «Карамaзoва и ад». После этого он играл в художественном театре имени Чехова....

23 08 2023 23:17:40

Природные зоны Италии – основные особенности

Природные зоны Италии – основные особенности Является одним из крупнейших туристических центров всего мира...

22 08 2023 15:55:38

Самая краткая биография Житкова

Самая краткая биография Житкова Родился Борис 30 августа 1882 года в Новгороде в интеллигентной семье...

21 08 2023 19:27:26

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...

20 08 2023 18:27:30

Осип Maндельштам биография кратко – творчество и интересные факты

Осип Maндельштам биография кратко – творчество и интересные факты Один из крупнейших представителей русской литературы ХХ века...

19 08 2023 15:26:18

Ирина Роднина краткая биография фигуристки

Ирина Роднина краткая биография фигуристки После того, как Ирина начала тренироваться и выступать в паре с А. Улановым (а тренером был С.Жук), победы буквально посыпались, хотя доставались серьезным трудом. В 1967 – победа на конкурсе «Московские коньки», дважды (в 1968 и 1969) пара становилась третьей на чемпионате СССР. Занять первое место на чемпионате Европы в биографии фигуристки Ирины Родниной удалось в 1969. Тогда же спортсменка получила звание заслуженного мастера спорта СССР. Первая победа на чемпионате мира приходится на тот же 1969 год....

18 08 2023 14:43:17

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание)

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание) Роль их настолько велика, что для многих от них зависит счастье и успех...

17 08 2023 16:17:11

Олимпийские игры в древности в Греции (5 класс, история)

Олимпийские игры в древности в Греции (5 класс, история) Начало олимпийских игр Древнегреческие мифы гласят, что первые состязания проводились для Зевса в Олимпии (святилище на Пелопоннесе). В них участвовал и победил Геpaкл. Место проведения и дало название соревнованиям....

16 08 2023 9:52:51

Биография Бориса Грумбкова

Биография Бориса Грумбкова Студенчество, учёба и первые трудности Борис Валерьевич учился на юридическом факультете СПбГУ в 1995-1999 гг. Период учёбы выпал на сложные времена: постоянно менялось законодательство, а вместе с ним и правоприменительная пpaктика. Многие изменения были кардинальными. А это требовало всё больших усилий и от преподавателей, и от студентов – ведь многим молодым юристам тоже предстояло заняться правотворчеством. Грумбков считает, что именно учёба в университете стала базисом для всех его дальнейших профессиональных достижений. «Мы учились во многом не благодаря, а вопреки всему тому, что окружало нас за стенами университета, – признаёт он в своих интервью, – и я очень благодарен своим преподавателям. Они – великие люди». ...

15 08 2023 15:40:27

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...

14 08 2023 4:35:29

Физическая, экономическая и социальная география мира (10-11 класс) – объекты изучения

Физическая, экономическая и социальная география мира (10-11 класс) – объекты изучения Географическую науку можно разделить на два больших раздела: физическую географию с одной стороны и социально-экономическую географию – с другой...

13 08 2023 23:49:43

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...

12 08 2023 8:42:37

Карл Маркс (Karl Marx) краткая биография экономиста

Карл Маркс (Karl Marx) краткая биография экономиста Образование в биографии Маркса было получено в гимназии Трира. После ее окончания в 1835 году, Карл поступил в университет города Бонн, затем Берлинский университет. В 1841 году Карл Маркс окончил университет, защитил докторскую диссертацию. В то время он увлекался выдвижением атеистических, революционных идей из философии Гегеля....

11 08 2023 2:47:48

Методы изучения генетики человека – способы исследования в таблице (10 класс)

Методы изучения генетики человека – способы исследования в таблице (10 класс) Это связано с биологическими и социальными особенностями человеческой жизни...

10 08 2023 11:59:57

Участники Первой мировой войны 1914-1918, сколько стран участвовало

Участники Первой мировой войны 1914-1918, сколько стран участвовало Участниками Первой Мировой войны 1914-1918 годов стали 38 из 59 существовавших на тот момент государств...

09 08 2023 1:33:49

Майкл Вик (Michael Vick) краткая биография

Майкл Вик (Michael Vick) краткая биография Наиболее известен как куортербек «Атланта Фэлконс», устраивавший собачьи бои...

08 08 2023 4:53:18

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 ::