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:


Ирина Мерлени (Irini Merleni) краткая биография

Ирина Мерлени (Irini Merleni) краткая биография При рождении имела фамилию Мельник...

29 07 2021 23:22:46

Население Франции – численность и плотность

Население Франции – численность и плотность Какова же численность населения и этнический состав Франции? ...

28 07 2021 22:53:15

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...

27 07 2021 22:57:36

Насекомые-вредители леса

Насекомые-вредители леса Активно вторгаясь в сферу интересов человека, многие из них получают статус насекомых вредителей...

26 07 2021 18:37:50

Загрязнение литосферы, источники и последствия, пути решения кратко

Загрязнение литосферы, источники и последствия, пути решения кратко Она приводит к значительному загрязнению почвы и даже нижележащих слоев...

24 07 2021 7:52:50

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...

22 07 2021 5:39:13

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...

21 07 2021 19:31:19

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

“Фазы митоза” таблица – интерфаза, профаза и анафаза, кратко Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация...

19 07 2021 20:42:55

Масаи – племя в Африке

Масаи – племя в Африке Самым известным племенем являются – Масаи...

18 07 2021 23:45:18

Природные зоны России: Лесотундра и тундра, их хаpaктеристика

Природные зоны России: Лесотундра и тундра, их хаpaктеристика Это южная граница тундры, переходная зона между вечной мерзлотой и дремучими лесами...

17 07 2021 2:45:46

Экологические проблемы Байкала – кратко о путях решения

Экологические проблемы Байкала – кратко о путях решения Материал предлагает пути решения этих проблем...

16 07 2021 23:15:44

Участие граждан в политической жизни (9 класс, обществознание)

Участие граждан в политической жизни (9 класс, обществознание) Право на участие в политической жизни – признак развитого общества, которое заботиться о том, чтобы все его члeны могли свободно реализовывать свои интересы...

15 07 2021 12:48:46

Шакил О’Нил (Shaquille O’Neal) краткая биография баскетболиста

Шакил О’Нил (Shaquille O’Neal) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как 216-сантиметровый центровой «Финикс Санс»...

14 07 2021 9:55:16

Краткая биография Лермонтова, самое главное и краткое содержание жизни Михаила Юрьевича для всех классов

Краткая биография Лермонтова, самое главное и краткое содержание жизни Михаила Юрьевича для всех классов Его творчество известно большим разнообразием тем и мотивов лирики...

13 07 2021 18:32:17

Моря и океаны, омывающие Южную Америку, какие моря и океаны омывают тихоокеанское побережье

Моря и океаны, омывающие Южную Америку, какие моря и океаны омывают тихоокеанское побережье Из-за относительно небольших его размеров большинство стран континента имеет выход к океаническим водам...

11 07 2021 10:32:50

Пятый крестовый поход в таблице

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

10 07 2021 13:48:25

Надежда Бабкина краткая биография певицы

Надежда Бабкина краткая биография певицы Народная артистка России, Карелии, Чеченской Республики...

09 07 2021 13:25:31

Пассивный иммунитет – искусственный и естественный

Пассивный иммунитет – искусственный и естественный Выделяют приобретённый активный и пассивный иммунитет...

08 07 2021 21:59:53

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...

07 07 2021 10:56:34

Природные зоны Африки – хаpaктеристика, положение, карта и таблица для 7 класса

Природные зоны Африки – хаpaктеристика, положение, карта и таблица для 7 класса Линия экватора, проходящая через центр Чёрного континента, симметрично делит его площадь на разные природные зоны...

06 07 2021 5:16:45

Изолирующие механизмы – виды в таблице (9 класс, биология)

Изолирующие механизмы – виды в таблице (9 класс, биология) Проявление таких ограничений связано с выработкой приспособленности одной популяции к жизни в одном ареале и свидетельствует об образовании отдельного подвида или вида...

05 07 2021 17:59:40

Самая краткая биография Ломоносова

Родился в Денисовке, Архангельская губерния...

04 07 2021 5:31:29

Восточная Сибирь – краткая хаpaктеристика (8 класс), географическое положение и протяженность

Восточная Сибирь – краткая хаpaктеристика (8 класс), географическое положение и протяженность Данный регион отличается суровым климатом, ограниченной флорой и фауной, и невероятно богатыми природными ресурсами...

03 07 2021 8:33:11

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице Исторически сложилось, что Европа стала родиной городских агломераций...

02 07 2021 18:12:53

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус...

01 07 2021 10:54:48

Конституция Российской Федерации (9 класс, обществознание)

Конституция Российской Федерации (9 класс, обществознание) Основы ее устройства фиксирует Конституция Российской Федерации...

30 06 2021 7:27:13

Куликовская битва – кратко для детей о памятных датах (4 класс, окружающий мир)

Куликовская битва – кратко для детей о памятных датах (4 класс, окружающий мир) Первым, кто отважился дать решительный отпор захватчикам, стал московский князь Дмитрий Иванович...

28 06 2021 8:17:24

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии

Хаpaктеристика природных зон, описание и виды (7 класс) по географии На Крайнем Севере – это бескрайняя белая тундра, с редкими кустарниками и вечными болотами, которая сменяется тайгой и непроходимыми лесами, за тайгой – леса, лесостепи, степи, а еще южнее тропики, пустыни...

26 06 2021 11:13:48

Краткая биография Джеймс Мэтью Барри ( James Matthew Barrie) Писатели

Краткая биография Джеймс Мэтью Барри ( James Matthew Barrie)  Писатели Знаменит благодаря пьесе « Питер Пэн» (Peter Pan, 1904), – сверхъестественной фантазии о мальчике, который отказывался расти...

24 06 2021 8:11:13

Дэннис Родман (Dennis Rodman) краткая биография баскетболиста

Дэннис Родман (Dennis Rodman) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как профессиональный игрок NBA с забавными цветами волос...

23 06 2021 4:22:26

Марк Твен биография кратко, интересные факты для детей и школьников 4-5 класса

Демократ и гуманист, отстаивавший в XIX веке права всех людей, в независимости от цвета кожи...

22 06 2021 23:46:36

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...

21 06 2021 17:30:44

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...

19 06 2021 6:25:52

Рельеф Африки (7 класс) и его особенности

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

18 06 2021 3:10:41

Краткая биография Карла Великого

 Краткая биография Карла Великого полна яркими событиями, оказавшими ход на мировую историю...

17 06 2021 13:19:40

Северный экономический район – состав, хаpaктеристика и население области

Северный экономический район – состав, хаpaктеристика и население области Российская Федерация разделена на 12 экономических районов...

16 06 2021 20:47:37

Джордж Байрон биорафия кратко, творчество поэта

Оказал огромное влияние как на английскую, так и на русскую литературу...

15 06 2021 3:28:12

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...

14 06 2021 19:36:55

Условные предложения в английском языке – типы в таблице, придаточные условия

Условные предложения в английском языке – типы в таблице, придаточные условия Такие конструкции довольно сложные для обучающихся, поэтому необходимо внимательно изучить правило...

13 06 2021 14:57:32

Самая краткая биография Земцова

Родился Михаил 15 января 1978 года...

12 06 2021 1:33:37

Горные породы – классификация, виды древнейших горных пород

Горные породы – классификация, виды древнейших горных пород Они формируются при определенных условиях и, в зависимости от происхождения, обладают особенными, хаpaктерными свойствами...

11 06 2021 4:35:45

Адольф Гитлер биография кратко

Является человеком, развязавшим Вторую мировую войну...

10 06 2021 6:31:48

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 ::