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.


Крайние точки Антарктиды и их координаты (северная и южная), мысы

Крайние точки Антарктиды и их координаты (северная и южная), мысы Удивительно, но в отличие от других материков, у этого континента можно определить только крайнюю северную точку...

28 09 2022 2:38:40

Природная зона Нижегородской области и Нижнего Новгорода

Природная зона Нижегородской области и Нижнего Новгорода Протяженность её составляет более 400 км...

26 09 2022 16:32:19

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...

25 09 2022 6:13:27

Машиностроение Зарубежной Европы – хаpaктеристика

Машиностроение Зарубежной Европы – хаpaктеристика Эта отрасль является ведущей для многих стран...

24 09 2022 3:20:27

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...

23 09 2022 23:23:23

Причастный и деепричастный оборот – правило и примеры употрeбления и образования

Причастный и деепричастный оборот – правило и примеры употрeбления и образования В данной статье рассмотрены особенности и правила употрeбления каждого вида оборота, приведены примеры их грамотного использования в речи...

21 09 2022 14:21:57

Фразовые глаголы английского языка – список основных с переводом в таблице

Фразовые глаголы английского языка – список основных с переводом в таблице Они компенсируют отсутствие сложной системы спряжений, но добавляют каждому слову, выражающему действие, множество дополнительных значений...

20 09 2022 19:25:12

Строение рибосомы – особенности в животной клетке

Строение рибосомы – особенности в животной клетке Строение рибосомы связано с синтезом белка...

19 09 2022 3:44:27

Пит Роуз (Pete Rose) краткая биография бейсболиста

Пит Роуз (Pete Rose) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как спортсмен, которому запретили заниматься бейсболом из-за увлечения азapтными играми...

18 09 2022 19:36:39

Водоросли и их значение (6 класс, биология) и размножение для доклада

Водоросли и их значение (6 класс, биология) и размножение для доклада Водоросли отличаются своим строением от большинства растений...

17 09 2022 11:13:32

Разряды междометий по значению в таблице

Разряды междометий по значению в таблице В зависимости от своего значения эта изолированная часть речи делится три основные группы, детальные описания которых приведены в данной статье...

16 09 2022 10:25:36

“Фазы митоза” таблица – интерфаза, профаза и анафаза, кратко

Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация...

15 09 2022 21:32:55

Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения

Обмен веществ и энергии в клетке – основное свойство превращения Преобразование веществ в энергию является главным условием живых организмов, начиная одноклеточными растениями и заканчивая человеком...

14 09 2022 21:18:30

Краткая биография Чехова, самое главное в творчестве Антона Павловича, интересные факты для детей всех классов

Краткая биография Чехова, самое главное в творчестве Антона Павловича, интересные факты для детей всех классов Самое главное в его творчестве – это то, что многие произведения стали классикой мировой литературы, а его пьесы ставятся в театрах по всему миру...

13 09 2022 16:46:29

Религии Зарубежной Европы, религиозный состав населения

Религии Зарубежной Европы, религиозный состав населения Эта религия проникла сюда в начале на своего зарождения и очень быстро распространилась благодаря тому, что она опиралась на поддержку бедных слоев населения...

12 09 2022 2:14:20

Питер Крауч (Peter Crouch) краткая биография футболиста

Питер Крауч (Peter Crouch) краткая биография футболиста Наиболее известен как двухметровый нападающий «Ливерпуль Рэдс»...

11 09 2022 12:27:34

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения Благодаря удачному географическому расположению и большой площади страны, здесь можно найти пpaктически все необходимое для обеспечения нужд местной промышленности...

10 09 2022 18:52:33

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике...

09 09 2022 13:26:29

Минеральные ресурсы мира и воды – в чем заключается рациональное использование

Минеральные ресурсы мира и воды – в чем заключается рациональное использование Топливо, металлы, строительные материалы, химическое сырье, драгоценные сплавы и камни – всеми этими природными богатствами люди пользуются в течение многих лет...

08 09 2022 3:38:37

Субъекты мирового хозяйства и основные объекты – чем являются

Субъекты мирового хозяйства и основные объекты – чем являются Главными являются: сами государства, ТНК и различные объединения для регулирования экономических отношений – НАФТА, МВФ...

07 09 2022 19:35:37

Биологические ресурсы России в таблицах (10 класс)

Биологические ресурсы России в таблицах (10 класс) К ним относятся животные, растения, грибы, бактерии, водоросли, а также их сообщества и экосистемы (луга, леса, болота, реки, моря)...

06 09 2022 0:22:51

Ядро – что такое в биологии?

Ядро – что такое в биологии? В нём находится более 90 % ДНК...

05 09 2022 2:43:36

Политические партии и движения (обществознание, 9 класс)

Политические партии и движения (обществознание, 9 класс) Они выдвигают своих представителей, которые, объединившись в партии, выражают мнение целой социальной группы...

04 09 2022 19:55:13

Реформы Петра 1 таблица (10 класс) – цель и сфера реформирования по датам

Реформы Петра 1 таблица (10 класс) – цель и сфера реформирования по датам С 1698 года царь осуществил ряд преобразований, направленных на укрепление своей власти и повышение уровня развития страны...

01 09 2022 22:11:51

Джордж Сорос (George Soros) краткая биография бизнесмена

Джордж Сорос (George Soros) краткая биография бизнесмена Известен своей инвестиционной смекалкой и широкой благотворительной деятельностью...

31 08 2022 22:57:54

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке Их связывают политические и экономические отношения, географическое разделение труда и прочие факторы...

30 08 2022 17:58:13

Берлинский кризис 1961 года – кратко о событиях и причинах

Берлинский кризис 1961 года – кратко о событиях и причинах Считается, что начало ему было положено еще в 1958 году, когда Никита Хрущев 27 ноября провозгласил “Берлинский ультиматум”...

29 08 2022 5:56:44

Природные зоны Германии – основные особенности

Природные зоны Германии – основные особенности Отсутствие сильных температурных перепадов и достаточное количество влаги послужило толчком к развитию богатой растительности...

28 08 2022 4:56:46

Морфологические признаки глагола для всех классов, грамматические признаки глагола

Морфологические признаки глагола для всех классов, грамматические признаки глагола В статье подробно описаны эти признаки с указанием, каким формам глагола они соответствует...

27 08 2022 20:35:48

Семья как социальный институт – признаки, функции и значение малой группы общества

Семья как социальный институт – признаки, функции и значение малой группы общества Семья как социальный институт является одним из самых распространенных и долговечных...

26 08 2022 2:24:16

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс)

Население Зарубежной Европы – численность по странам в таблице (география 11 класс) Всего в регионе проживает 9% от общего количества жителей планеты, то есть численность населения Зарубежной Европы – около 500 млн...

25 08 2022 6:31:47

Написание числительных прописью – правила правописания

Написание числительных прописью – правила правописания Чтобы грамотно писать эту часть речи, необходимо владеть основными правилами написания цифр словами, которые подробно изложены в данной статье...

24 08 2022 12:32:59

Гарри Каспаров краткая биография шахматиста

Гарри Каспаров краткая биография шахматиста При рождении было получено имя Гарри Кимович Вайнштейн...

23 08 2022 5:17:27

Самая краткая биография Блока

Самая краткая биография Блока Родился в Санкт-Петербурге в высококультурной семье (отец – профессор, мать – писательница)...

22 08 2022 8:20:22

Таблица “Хаpaктеристика природных зон мира”, их особенности

Таблица “Хаpaктеристика природных зон мира”, их особенности Как следствие, на одних участках поверхность земли прогревается больше, на других – гораздо меньше...

21 08 2022 23:43:49

Внутренняя и внешняя политика Ивана 3 – кратко в таблице основные направления правления

Внутренняя и внешняя политика Ивана 3 – кратко в таблице основные направления правления Этот осторожный и умный государь за годы своего правления (1462-1505) успел сделать очень многое...

20 08 2022 14:28:43

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике...

19 08 2022 13:33:59

Природные зоны – хозяйственная деятельность человека, какая зона России сильно изменена

Природные зоны – хозяйственная деятельность человека, какая зона России сильно изменена Он активно ведет хозяйственную деятельность, тем самым изменяя хаpaктеристики природных зон...

18 08 2022 0:16:11

Промышленная революция в Англии – первый, второй и третий промышленный переворот (8 класс)

Промышленная революция в Англии – первый, второй и третий промышленный переворот (8 класс) Переворот начался ещё в 60-е годы XVIII века в Англии, после чего быстро достиг берегов Европы...

16 08 2022 11:15:35

Координаты крайних точек Южной Америки в градусах, самая высокая точка материка

Координаты крайних точек Южной Америки в градусах, самая высокая точка материка На востоке его омывают воды Атлантического океана, на западе – Тихого, а северное побережье принадлежит Карибскому морю...

15 08 2022 1:27:10

Природные зоны Австралии – таблица, положение, какая занимает наибольшую площадь

Природные зоны Австралии – таблица, положение, какая занимает наибольшую площадь От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...

14 08 2022 13:27:42

Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира

Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира Там, где сухо и жарко формируются пустыни, где целый год идут дожди и светит солнце – буйная растительность экваториальных лесов...

13 08 2022 10:16:14

Площадь Зарубежной Европы – границы стран, их территория и положение

Площадь Зарубежной Европы – границы стран, их территория и положение На этой территории зарождалась мировая цивилизация, делались великие открытия, создавались городские агломерации, проводились перевороты в промышленности...

12 08 2022 20:38:20

Экономические реформы Петра 1 в таблице, кратко о целях и сущности

Экономические реформы Петра 1 в таблице, кратко о целях и сущности Не обошел он стороной и экономику...

11 08 2022 16:43:15

Лейтон Хьюитт (Leyton Hewitt) краткая биография теннисиста

Лейтон Хьюитт (Leyton Hewitt) краткая биография теннисиста Биография Лейтона Хьюитта наиболее известна как биография победителя чемпионата США 2001 года...

10 08 2022 7:44:36

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 ::