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.


Краткая биография Глинка интересное о композиторе Михаиле Ивановиче для детей

Краткая биография Глинка интересное о композиторе Михаиле Ивановиче для детей Автор таких известных произведений как: опера «Руслан и Людмила», «Камаринская» симфония и «Вальс-фантазия», «Патетическое трио» и многих других...

16 08 2022 17:29:46

Артикли в английском языке – употрeбление перед словами, склонение

Артикли в английском языке – употрeбление перед словами, склонение Это понятие не существует в русском языке из-за чего требуется внимательно изучать виды и случаи употрeбления артиклей...

15 08 2022 0:17:48

Природная зона полуострова Ямал

Природная зона полуострова Ямал Омывается он Карским морем...

14 08 2022 11:18:20

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...

13 08 2022 5:50:53

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...

12 08 2022 9:55:35

Острова и полуострова Зарубежной Европы, островные и полуостровные страны и государства списком

Острова и полуострова Зарубежной Европы, островные и полуостровные страны и государства списком Островов намного больше, они расположены на Юге – в Средиземном море, на Севере, например, Фарерские острова и на Западе – в Атлантическом океане...

11 08 2022 2:32:39

Природные зоны Сарыарки – основные особенности

Природные зоны Сарыарки – основные особенности Её называют ещё мелкосопочник, так как здесь имеется много небольших горных массивов – сопок...

10 08 2022 8:51:37

Япония – столица, площадь и территория страны

Япония – столица, площадь и территория страны В статье содержится краткая информация о религии Японии...

09 08 2022 0:46:43

Краткая биография Грибоедова Александра Сергеевича, интересное о творчестве поэта

Краткая биография Грибоедова Александра Сергеевича, интересное о творчестве поэта Он поэт и музыкант, драматург и блестящий дипломат...

08 08 2022 12:39:51

Основные положения клеточной теории, современное значение кратко

Основные положения клеточной теории, современное значение кратко С развитием науки теория неоднократно пересматривалась и редактировалась...

07 08 2022 14:40:31

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...

06 08 2022 4:37:37

Нервная система члeнистоногих – тип, с какой сходна

Нервная система члeнистоногих – тип, с какой сходна В этой статье мы рассмотрим нервную систему члeнистоногих, обозначим её особенности и функции...

05 08 2022 12:46:14

Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы

Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы Различить неровности можно только исследуя глубины океана...

04 08 2022 17:57:31

Моря Зарубежной Европы, океаны и проливы омывающие береговую линию

Моря Зарубежной Европы, океаны и проливы омывающие береговую линию В западной части этого региона на долю островов и полуостровов приходится одна треть всей суши...

31 07 2022 19:35:37

Прилагательные в английском языке – таблица для детей (7 класс)

Прилагательные в английском языке – таблица для детей (7 класс) В отличие от прилагательных в русском языке их английские собратья не изменяются ни по числам, ни по родам и ни по падежам...

30 07 2022 12:10:11

Моисей краткая биография

Моисей краткая биография Моше, XV—XIII вв...

29 07 2022 15:39:55

Хозяйство Зарубежной Европы – таблица и рисунок расселения по географии (11 класс)

Хозяйство Зарубежной Европы – таблица и рисунок расселения по географии (11 класс) Основными в хозяйстве Зарубежной Европы являются экспорт товаров и услуг, промышленное и сельскохозяйственное производство, развитие международного туризма...

28 07 2022 12:15:42

Права ребенка – принципы декларации (4 класс, окружающий мир)

Права ребенка – принципы декларации (4 класс, окружающий мир) Чтобы защитить эту категорию населения, почти сто лет назад впервые начался процесс по формированию прав детей...

27 07 2022 11:18:34

Состав Великобритании – части Соединенного королевства

Состав Великобритании – части Соединенного королевства Материал содержит в себе интересные факты о историческом становлении государства...

25 07 2022 17:57:15

Самая краткая биография Черчилля

Самая краткая биография Черчилля Родился Уинстон Черчилль 30 ноября 1874 года в Бленхейме, графство Оксфордшир в состоятельной и влиятельной семье...

24 07 2022 11:54:33

Мировой океан (5 класс) – что называют, деятельность, места, географическое положение и структура

Мировой океан (5 класс) – что называют, деятельность, места, географическое положение и структура Моря и океаны не изолированы друг от друга, а едины и составляют то, что называют Мировым океаном...

23 07 2022 2:48:11

Моногибридное скрещивание – законы Менделя для второго поколения, расщепление по генотипу

Моногибридное скрещивание – законы Менделя для второго поколения, расщепление по генотипу Это могут быть особи разных видов, или разных рас одного вида...

22 07 2022 17:11:36

Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя

Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя Автор известного романа “Доктор Живаго”, множества переводов с других языков, сборников стихотворений, повестей, статей и эссе...

21 07 2022 7:40:32

Мухаммед Али (Muhammad Ali) краткая биография боксера

Мухаммед Али (Muhammad Ali) краткая биография боксера Наиболее известен как чемпион по боксу в тяжелом весе, названный величайшим...

20 07 2022 5:38:41

Тип члeнистоногие пауки – виды паукообразных, класс и что к нему относится

Тип члeнистоногие пауки – виды паукообразных, класс и что к нему относится К нему относят такие классы: насекомые, высшие paки, паукообразные, трилобиты и многие другие...

18 07 2022 2:54:26

Самая краткая биография Булгакова

Самая краткая биография Булгакова Он писал сатирические рассказы («Вьюга», 1925), комедии («Зойкина квартира», 1926) и долгие рассказы («Белая гвардия», 1925)...

17 07 2022 17:24:35

Склонение причастий, правописание падежных окончаний и гласных букв

Склонение причастий, правописание падежных окончаний и гласных букв В данной статье приведена таблица, в которой описаны правила склонений причастий и написания падежных окончаний...

16 07 2022 9:43:14

Реки Австралии и крупные озера

Реки Австралии и крупные озера australis – «южный») – самый маленький материк Земли, который расположен одновременно в Восточном и Южном полушарии...

13 07 2022 17:34:56

Дейл Эрнхардт младший (Dale Earnhardt Jr) краткая биография гонщика

Дейл Эрнхардт младший (Dale Earnhardt Jr) краткая биография гонщика Наиболее известен как сын гонщика Дейла Эрнхардта и победитель Дейтона-500...

10 07 2022 11:46:49

Ван Гог краткая биография и интересные факты о художнике, картинах и творчестве

Ван Гог краткая биография и интересные факты о художнике, картинах и творчестве Его творческий путь был недолгим, но весьма плодотворным:  за десять с лишним лет – около 2000 необыкновенных полотен...

08 07 2022 9:54:56

Партизанское движение в годы Великой Отечественной войны 1941-1945, герои-партизаны

Партизанское движение в годы Великой Отечественной войны 1941-1945, герои-партизаны О его особенностях и самых ярких представителях расскажем в нашей статье...

07 07 2022 20:40:18

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей Представители Члeнистоногих населяют, как водное, так и наземное прострaнcтво нашей планеты...

05 07 2022 15:36:25

Промышленность Зарубежной Европы – отрасли и хаpaктеристика металлургии, химической и легкой

Промышленность Зарубежной Европы – отрасли и хаpaктеристика металлургии, химической и легкой Высокие экономические показатели региона определяет “авангардная тройка” европейских стран – Германия, Франция и Великобритания...

03 07 2022 17:59:14

Что такое общество – определение (5 класс, обществознание)

Что такое общество – определение (5 класс, обществознание) С помощью этого материала можно повторить пройденные темы, подготовить дополнительную информацию на урок в 5 классе обществознания...

02 07 2022 10:37:44

Дейл Эрнхардт (Dale Earnhardt) краткая биография гонщика

Дейл Эрнхардт (Dale Earnhardt) краткая биография гонщика Наиболее известен в NASCAR как «Устрашитель» за его соревновательные инстинкты и жесткий стиль езды...

01 07 2022 19:10:36

Марко Поло краткая биография путешественника и его открытия

В конце тринадцатого века он совершил, по тем временам, невероятный по дальности и длительности поход на Восток...

30 06 2022 16:23:31

Глобальные экологические проблемы человечества – кратко для доклада

Взаимодействие человека и природы, которое становится все активнее, привело к нарушениям экосистемы, многие из которых являются необратимыми...

29 06 2022 7:30:24

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности Будучи центром торговли, культурного обмена и многочисленных путей, Средиземноморье сыграло огромную роль в развитии всей Западной цивилизации...

28 06 2022 19:50:27

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 ::