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:
...
Но, поскольку деепричастия зачастую путают с причастиями, при написании глагольной формы допускаются ошибки...
07 05 2021 12:53:13
Будучи сыном эмигрировавшего из Италии плотника, в биографии Джина Саразен занятия гольфом начались с роли кедди...
04 05 2021 2:39:27
В состав крови человека входит железосодержащий белок – гемоглобин, который разносит кислород при циркуляции крови ко всем органам и тканям...
03 05 2021 21:32:47
Большинство работ в биографии Буше отражают дух его эпохи...
02 05 2021 23:17:18
Это могут быть особи разных видов, или разных рас одного вида...
01 05 2021 18:42:18
Считается, что начало ему было положено еще в 1958 году, когда Никита Хрущев 27 ноября провозгласил “Берлинский ультиматум”...
30 04 2021 12:43:36
Здесь располагается 40 государств с общим населением около 500 млн человек...
29 04 2021 13:53:20
Время Present Perfect Continuous tense (Настоящее Совершенное Длительное) относится именно к таким...
27 04 2021 12:51:52
Природные зоны Северного полушария закономерно сменяют друг друга в широтном направлении от полюсов к экватору точно так же, как и природные зоны Южного полушария...
26 04 2021 14:53:45
На Земле скорпионы живут более 400 млн...
24 04 2021 21:19:46
Он завоевал репутацию сильного боксера в любительских боях...
23 04 2021 12:11:10
В этой статье Вы узнаете, в чём заключается биологическое значение митоза, историю исследования данного процесса...
22 04 2021 16:10:27
Здесь вы узнаете, какие падежные окончания имеют существительные данного типа склонений, найдёте примеры к различным числовым формам...
21 04 2021 12:53:14
А вот вопрос, можно ли перевести корабль через гору в море или другой водоем, вызовет у нас сомнение...
20 04 2021 1:36:28
Выделяют приобретённый активный и пассивный иммунитет...
19 04 2021 6:30:19
«Джентельмен Джим» – так был прозван Джеймс Джон Корбетт...
18 04 2021 3:44:17
Некоторые из них продолжаются и до наших дней...
16 04 2021 18:51:33
Под первым понимают цельную оболочку земного шара, которая состоит из взаимосвязанных компонентов: атмосферы (воздух), литосферы (земля), гидросферы (вода) и биосферы (живые организмы)...
15 04 2021 4:13:37
Благодаря уникальному рельефу для этого региона хаpaктерно большое разнообразие фауны и флоры...
14 04 2021 19:29:40
Хаpaктерной их особенностью является преобладание пассатной циркуляции, которая способствует формированию сухого и жаркого климата...
12 04 2021 14:44:40
Для него хаpaктерно использование разнообразных видов каменных орудий труда, которые вскоре уступили место металлическим изделиям...
11 04 2021 13:16:59
Оно во многом совпадает с настоящим временем в русском языке, но различия всё же существуют, и о них надо знать...
08 04 2021 20:11:25
Горы Евразии отличаются от возвышенностей остальных континентов: они были сформированы в глубине материка, и при этом занимают пpaктически 60% поверхности суши...
07 04 2021 15:25:18
Однако внешнее строение листа более сложное...
05 04 2021 19:46:44
В этой статье мы рассмотрим нервную систему члeнистоногих, обозначим её особенности и функции...
04 04 2021 12:33:47
Каково же географическое положение этой страны, природные и условия, и какое место она занимает в современном мире?
...
03 04 2021 16:38:13
В отличие от своих «коллег по цеху» – реалист, приверженец индивидуального скульптурного портрета...
02 04 2021 21:51:23
В биографии Эмануэля Ласкера в 1894 году им была завоевана победа на чемпионате мира...
31 03 2021 5:29:44
Связь строится на постоянстве отношений и обязательности присутствия элементов в любом виде общественного устройства...
29 03 2021 16:57:41
Взаимодействие человека и природы, которое становится все активнее, привело к нарушениям экосистемы, многие из которых являются необратимыми...
28 03 2021 7:25:39
Все изменения, которые мы можем наблюдать в окружающем мире – это явления природы...
27 03 2021 8:30:30
Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...
26 03 2021 5:29:40
При рождении в биографии Эдди Аркаро было получено имя Джордж Эдвард Аркаро...
25 03 2021 6:33:36
Природа включений устанавливается цитохимическими методами...
24 03 2021 0:21:56
Она покрывает ее полностью, защищая поверхность от высочайших температур ядра планеты...
22 03 2021 0:40:28
Биография Чикаго известна как история феминистки, основательницы женского образовательного художественного коллектива...
21 03 2021 21:39:26
Все изменения, которые мы можем наблюдать в окружающем мире – это явления природы...
20 03 2021 7:16:45
Это был первый раз в истории человечества, когда было сформировано революционное правительство...
19 03 2021 7:41:31
Слово образовано двумя греческими словами – «антропос» (человек) и «генезис» (возникновение)...
17 03 2021 10:40:41
В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...
16 03 2021 22:36:54
От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...
15 03 2021 21:15:26
В данной статье рассмотрены все варианты написания деепричастия с НЕ, представлены наглядные примеры...
14 03 2021 23:49:43
В данной статье подробно описаны особенности числительных, их структура, склонение по падежам, значение и основные проблемы...
13 03 2021 20:42:20
Родился 20 мая 1804 года в Новоспасском Смоленской губернии...
12 03 2021 21:30:33
Подобная попытка приведет к разрушению как самой выделяемой части, так и целого...
10 03 2021 6:36:29
Родился Борис 30 августа 1882 года в Новгороде в интеллигентной семье...
09 03 2021 19:19:10
Наиболее известен как японская бейсбольная звезда комaнды «Сиэтл Маринерс»...
08 03 2021 20:19:24
Они являются составляющим биосферы и используются человеком в хозяйственной (чаще рекреационной) деятельности...
07 03 2021 11:13:49
.jpg "Северная война – кратко о великих завоеваниях (1700-1721) в таблице по датам")
Великая Северная война, которую изучают по истории в 8 классе открыла путь к Балтике и способствовала «превращению» России в империю...
06 03 2021 17:30:42
Родилась 16 июля 1942 года в городе Элбери, Австралия...
05 03 2021 2:11:52
К нему относятся зелёные растения с узнаваемыми цветками...
04 03 2021 18:53:56
Приводятся статистические данные по содержанию воды на планете...
03 03 2021 8:15:23
Территории, обладающие общими условиями, называются природными зонами...
01 03 2021 13:26:37
Большинство людей являются участниками семейных правоотношений, поэтому государство заботиться о том, чтобы все споры в этой сфере были четко и быстро разрешены...
28 02 2021 11:59:27
Хаpaктерный климат для этой зоны – умеренно континентальный, что и обусловливает особенности местной флоры и фауны...
27 02 2021 14:40:54
В сельской местности проживала основная часть населения Европы...
26 02 2021 2:35:32
В статье приведена удобная таблица с полным перечнем постоянных и непостоянных признаков причастий с примерами...
25 02 2021 10:39:30
Какие права и обязанности граждан России существуют и почему важно их соблюдать? Подробно о теме 7 класса обществознания говорим в этой статье...
24 02 2021 4:10:11
Родился Павел 27 января 1879 года поблизости Екатеринбурга в семье рабочего...
23 02 2021 19:57:38
В этой статье подробно описаны грамматические и синтаксические признаки, способы образования, хаpaктерные особенности причастий и деепричастий...
22 02 2021 13:13:36
Указывает на основные статьи экспорта...
21 02 2021 21:41:24
Общество развивается неравномерно, меняет позиции, как человек...
20 02 2021 15:28:51
В 1953 он вместе с Тенсингом Норгеем из Непала стали первыми людьми, покорившими вершину Эвереста...
19 02 2021 13:48:16
Чтобы дать полную информацию о континенте, необходимо составить план описания Северной Америки...
18 02 2021 3:10:31
В нашей статье подведем ее итоги...
17 02 2021 16:28:33
Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...
14 02 2021 8:36:24
Не меньшую ценность представляют и природные богатства, которые также нуждаются в самом бережном отношении...
13 02 2021 2:51:42
Несмотря на то, что рассматриваемая часть света является относительно небольшой, единой общепризнанной классификации субрегионов и стран Зарубежной Европы нет...
12 02 2021 8:16:55
Понимая различие между этими грамматическими явлениями, обучающийся сможет без проблем грамотно составлять фразы и решать тесты...
11 02 2021 9:49:11
Благодаря ему стали возможны все те сложные процессы и природные явления, которые происходили много миллионов лет назад и продолжают происходить в наши дни...
09 02 2021 17:52:49
Мы расскажем кратко и понятно о мейозе, о фазах, которые сопровождают этот процесс, обозначим основные их особенности, узнаем, какие признаки хаpaктеризуют мейоз...
08 02 2021 15:33:50
Преобладание равнинного рельефа и большая протяженность территории делает зональность ярко выраженной...
07 02 2021 12:45:30
Некоторые из них продолжаются и до наших дней...
06 02 2021 19:41:11
Содержит данные о сейсмоактивных точках Африки...
05 02 2021 23:49:56
В обществознании существует несколько понятий, относящихся к человеку...
04 02 2021 13:23:41
При рождении он получил имя Джон Артур Джонсон...
03 02 2021 16:49:43
Для осуществления этих реакций используется энергия и вещества, запасённые в ходе световой фазы: за открытие данного цикла реакций в 1961 году была присуждена Нобелевская премия...
02 02 2021 2:57:33
Несмотря на оставшиеся белые пятна в родословной человечества, чётко прослеживается происхождение человека...
01 02 2021 18:56:18
Уходят в прошлое прежние формы его организации, на их месте появляются новые...
31 01 2021 17:59:30
Разделяясь на общее, тяжелое и среднее, машиностроение распределено по регионам неравномерно...
30 01 2021 14:57:41
Языческая Древняя Русь превратилась в новое христианское государство, ставшее естественным союзником Византийской империи...
29 01 2021 2:26:36
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 :: Знания -21 ::
