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.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:


Священная Римская империя – образование, события и дата создания

Священная Римская империя – образование, события и дата создания Рассмотрим историю этого государства...

29 07 2021 14:36:41

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает Располагаясь сразу на шести климатических поясах, он обладает уникальной и очень разнообразной природой...

28 07 2021 9:43:45

Многообразие птиц и их значение в таблице (7 класс, биология)

Многообразие птиц и их значение в таблице (7 класс, биология) В природе насчитывается более 10 тысяч современных видов...

26 07 2021 8:31:54

Вечный город и его жители (5 класс)

Вечный город и его жители (5 класс) Этот вечный город и его жители дали миру многое из того, чем люди пользуются до сих пор...

25 07 2021 22:59:29

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница В этой статье вы узнаете, так ли это на самом деле и на каких признаках основывается данная версия...

23 07 2021 2:49:43

Города России (окружающий мир, 2 класс)

Города России (окружающий мир, 2 класс) На такой внушительной территории находится множество больших и малых городов, каждый из которых обладает неповторимым колоритом, историей, культурой...

21 07 2021 9:46:53

Самая краткая биография Стендаля

Родился Стендаль 23 января 1783 года в городе Гренобль...

20 07 2021 4:52:30

Природные зоны Индии – основные особенности

Природные зоны Индии – основные особенности Площадь страны – более 3 млн...

18 07 2021 17:52:17

Жак Луи Давид (Jacques-Louis David) краткая биография художника

Жак Луи Давид (Jacques-Louis David) краткая биография художника В сущности, Давид был диктатором для своего поколения...

17 07 2021 10:31:30

Сельское хозяйство Японии кратко

Сельское хозяйство Японии кратко В этой области занято 6,6% работающего населения...

16 07 2021 21:27:30

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...

15 07 2021 12:34:23

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...

14 07 2021 19:32:56

Роберт Рождественский биография кратко, личная жизнь и творчество поэта

Одна из ярких фигур эпохи «шестидесятников», чьим творчеством наслаждалось не одно поколение советского народа...

13 07 2021 8:13:22

Пятый крестовый поход в таблице

Пятый крестовый поход в таблице Иерусалим и внутренние области Палестины входили в состав мусульманской империи Айюбидов...

12 07 2021 0:36:40

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...

11 07 2021 11:51:48

Русская культура 18 века кратко в таблице

Русская культура 18 века кратко в таблице Эпоха преобразований Петра I существенно повлияла на все стороны государственной и общественной жизни...

10 07 2021 9:36:39

Мезолит – хозяйство эпохи, изменения в жизни человека древнего периода

Мезолит – хозяйство эпохи, изменения в жизни человека древнего периода Данную эпоху связывают с завершением Ледникового периода на территории Европы и исчезновением привычных для древних людей животных и раститений...

09 07 2021 7:14:29

Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части

Что входит в состав гидросферы, какой объем составляют части Основным ее элементом является вода, которая представлена в трех агрегатных состояниях: газообразном, твердом и жидком...

08 07 2021 19:46:43

Источники трудового права – понятие и виды кратко

Источники трудового права – понятие и виды кратко Оно представляет собой систему норм, которые в письменной форме фиксируются в специальных документах...

07 07 2021 8:57:27

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...

06 07 2021 11:40:36

Габсбурги – династия, страна-империя

Габсбурги – династия, страна-империя Будучи императорами, они смогли сделать выборную должность наследственной...

05 07 2021 3:12:38

Горан Иванишевич (Goran Ivanisevic) краткая биография теннисиста

Горан Иванишевич (Goran Ivanisevic) краткая биография теннисиста Биография Горана Иванешевича наиболее известна как биография чемпиона Уимблдона 2001 года...

03 07 2021 3:52:23

Нуклеиновые кислоты – определение в биологии (9 класс)

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

01 07 2021 22:40:18

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия Каковы же причины и типы международного разделения труда в мировой экономике? ...

30 06 2021 20:25:35

Источники гражданского права – понятие и виды, система источников

Источники гражданского права – понятие и виды, система источников Для того чтобы эти нормы действительно помогали устанавливать порядок в обществе, необходимо, чтобы они были точно и конкретно сформулированы и законодательно закреплены...

29 06 2021 2:58:12

Рельеф Африки (7 класс) и его особенности

Рельеф Африки (7 класс) и его особенности Содержит данные о сейсмоактивных точках Африки...

28 06 2021 17:57:58

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...

27 06 2021 7:48:11

Воздух – что такое, состав (тема окружающего мира, 3 класс)

Воздух – что такое, состав (тема окружающего мира, 3 класс) Благодаря ей на земном шаре стала возможна жизнь, ведь все живые существа – люди, растения, животные – нуждаются в воздухе...

26 06 2021 19:52:13

Природные зоны Башкортостана и Уфы

Природные зоны Башкортостана и Уфы Находится она на западных склонах Уральских гор...

25 06 2021 15:23:46

Развитые страны Зарубежной Европы – хаpaктеристика

Развитые страны Зарубежной Европы – хаpaктеристика Самыми высокоразвитыми государствами на континенте считаются Германия, Франция, Великобритания и Италия, – члeны Большой Семерки...

24 06 2021 0:20:18

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения По мере своего развития цивилизация накапливает их все больше...

23 06 2021 18:49:46

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса Отличительной его чертой являются предельно низкие температуры и уникальные природные явления...

22 06 2021 22:59:25

Окончания существительных в предложном падеже

Окончания существительных в предложном падеже В данной статье приведена удобная таблица с примерами окончаний в зависимости от числа и склонения...

20 06 2021 1:46:16

Ядерное оружие – глобальная проблема человечества

Ядерное оружие – глобальная проблема человечества От решения этих общепланетарных проблем зависит судьба цивилизации...

19 06 2021 1:46:26

Суффиксы причастий и деепричастий – таблица

Суффиксы причастий и деепричастий – таблица Чтобы этого не произошло, необходимо не только правильно поставить вопрос, но и обратить внимание на словообразующий суффикс...

18 06 2021 23:25:49

Основные положения клеточной теории и их значение

Основные положения клеточной теории и их значение Со временем теория дополнилась...

17 06 2021 12:14:25

Краткая биография Васко да Гама, описание открытий

С 1519 года – губернатор Португальской Индии, с 1524 года – индийский вице-король...

15 06 2021 0:24:23

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов

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

14 06 2021 9:24:13

Класс Однодольные – признаки семейств, общая хаpaктеристика (биология, 6 класс)

Класс Однодольные – признаки семейств, общая хаpaктеристика (биология, 6 класс) лет назад (меловой период) на Земле появились первые представители класса Однодольные...

11 06 2021 10:57:50

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса В 4 классе проходит изучение физической карты европейского материка...

10 06 2021 3:58:33

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 ::