Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – одна из сил взаимодействия тел, и ее изучением занимается механика. Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы.

Как и когда возникает сила упругости?

Проведем эксперимент:

  • укрепим пружинку с помощью пластилина на нижней стороне горизонтальной поверхности, например, стола;
  • подвесим к свободному концу пружинки небольшой груз.

Рис. 1. Сила упругости

Из-за действия силы тяжести груз должен был упасть. Почему же этого не произошло? Причина – сила упругости, которая подействовала на груз со стороны пружинки. В общем случае ее возникновение обусловлено деформацией: растяжением, сжатием, сдвигом, кручением или изгибом. В нашем эксперименте она возникла из-за растяжения пружинки.

Направление силы упругости

Каждое тело содержит молекулы и атомы, которые состоят из заряженных частиц. Они притягиваются и отталкиваются друг от друга с определенной силой. Какое из этих взаимодействий будет преобладать, зависит от расстояния между ними.

Рис. 2. Заряженные частицы

Увеличение расстояния ведет к увеличению действия сил притяжения, уменьшение – к преобладанию сил отталкивания. В состоянии же покоя тела обе силы находятся в равновесии.

Из вышесказанного можно однозначно сказать, почему и куда направлена сила упругости. Ее направление противоположно движению атомов и молекул тела, так как она стремится восстановить первоначальную форму тела.

Взаимодействия между заряженными частицами обуславливают электромагнитную природу силы упругости.

Всегда ли деформация приводит к появлению силы упругости?

Вспомните, как легко пружинка восстанавливает свою форму, а вот пластилин всегда ее сохраняет. Происходит это из-за существования двух предельных случаев деформаций. Пример с пружинкой демонстрирует проявление упругой, а с пластилином – пластической деформации.

Когда мы говорим о силе упругости, то имеем в виду только упругую деформацию. Причем, значение ее невелико, и длится она недолго. Для пластической деформации хаpaктерны другие силы. Они зависят от скорости возникновения деформаций. Их не изучают в курсе физики 10 класса.

Связь между силой упругости и деформацией

Какова связь между силой упругости и деформацией? Как найти ее? Ответы на эти вопросы нашел английский изобретатель и естествоиспытатель Роберт Гук. Результаты его экспериментов показали линейный хаpaктер связи. В письменном виде установленный им закон выглядит следующим образом:

Fупр=k|Δl| или Fупр=k|x|,

где k – коэффициент упругости, Δl, или x – абсолютное удлинение.

Δl, или x – разница между длиной деформированного тела и начальной длиной в метрах (м).

k –жесткость. Она выражается в ньютонах на метр (Н/м), ее значение обуславливают размеры тела и свойства материала. Единица измерения Fупр – ньютон (Н).

Обратите внимание, что закон Гука применяется только в случае малых упругих деформаций.

Рис. 3. Закон Гука

Если размеры не играют никакой роли, а важны только свойства материала, то в формулу силы упругости можно подставит постоянную E и записать закон так:

Fупр=ESΔl/l0 или Δl/l0=Fупр/ES,

где E – модуль упругости (модуль Юнга) в Н/м2=Па, S – площадь поперечного сечения в м2, Δl/l0 – относительная деформация, Fупр/S – напряжение.

Что мы узнали?

Прочитав статью, мы узнали, от чего зависит сила упругости, чему равны коэффициенты в законе Гука. Теперь вы сможете смело решать задачки на определение силы упругости.

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.6. Всего получено оценок: 9.


Future Continuous правила и примеры предложений с переводом

Future Continuous правила и примеры предложений с переводом Временная форма Future Continuous (Будущее Длительное) относится именно к таковым...

25 04 2024 10:43:33

Самая краткая биография Даля

Самая краткая биография Даля Родился Владимир в поселке Луганский завод (ныне – Луганск) 10 ноября 1801 года...

23 04 2024 14:35:43

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...

21 04 2024 8:10:32

Фил Микельсон (Phil Mickelson) краткая биография гольфиста

Фил Микельсон (Phil Mickelson) краткая биография гольфиста Наиболее известен как победитель соревнований мастеров гольфа 2005-го, а также 2006-го годов...

20 04 2024 14:20:42

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе Естественно,  такое положение очень сильно повлияло на климат Африки...

18 04 2024 0:16:54

Восстание Спартака в Древнем Риме – кратко причины восстания рабов

Восстание Спартака в Древнем Риме – кратко причины восстания рабов Но восстание Спартака в Древнем Риме стоит особняком...

15 04 2024 1:49:22

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика Многие учёные до сих пор не могут определиться с родословной члeнистоногих и расположением таксонов в иерархической таблице...

14 04 2024 13:34:21

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...

12 04 2024 23:35:40

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...

11 04 2024 6:26:27

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 04 2024 10:30:18

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко Самым крупным городом этого района, занимающего более 167 тысяч кв...

09 04 2024 15:52:51

Органоиды движения – строение и функции у одноклеточных

Органоиды движения – строение и функции у одноклеточных В данной статье мы расскажем об органоидах движения, их строении и выполняемых функциях...

08 04 2024 22:35:48

Северное море на карте мира – краткое описание, какие страныи побережья омывает

Северное море на карте мира – краткое описание, какие страныи побережья омывает Расположено между Британскими островами на западе, Ютландским, Скандинавским полуостровами на востоке и континентальной Европой на юге...

07 04 2024 14:26:18

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...

06 04 2024 22:31:29

Биологическое значение мейоза, в чем заключается смысл и сущность

Биологическое значение мейоза, в чем заключается смысл и сущность Одним из них является процесс деления, именуемый мейозом...

05 04 2024 9:31:37

Климат Евразии в таблице (7 класс), рельеф

Климат Евразии в таблице (7 класс), рельеф Дополняет полученную информацию из курса географии за 7 класс...

04 04 2024 10:33:23

Толстой краткая биография Алексей Николаевич, самое главное для начальной школы о творчестве

Толстой краткая биография Алексей Николаевич, самое главное для начальной школы о творчестве Также его перу принадлежат научно-фантастические повести и рассказы...

03 04 2024 4:41:19

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...

01 04 2024 7:13:26

Карл Мэлоун (Karl Malone) краткая биография баскетболиста

Карл Мэлоун (Karl Malone) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как звезда «Юта Джаз» по прозвищу «Почтальон»...

31 03 2024 19:16:47

Тема Моря, озера и реки России по окружающему миру

Тема Моря, озера и реки России по окружающему миру На ее огромной территории текут малые и крупные реки, а озер насчитывается более двух миллионов...

29 03 2024 17:45:26

Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице

Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице Стороны вели подготовку к войне, понимая, что рано или поздно, они перейдут к сражениям, чтобы решить между странами «дальневосточный вопрос»...

27 03 2024 6:30:20

Природные зоны Германии – основные особенности

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

25 03 2024 0:36:59

Крещение Руси – кратко самое главное и дата дня крещения князем Владимиром

Крещение Руси – кратко самое главное и дата дня крещения князем Владимиром На смену языческим верованиям пришла общегосударственная единая религия...

24 03 2024 21:48:56

Природная зона Сургута – основные особенности

Природная зона Сургута – основные особенности Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...

23 03 2024 12:39:26

Итоги смутного времени – кратко о последствиях для России

Итоги смутного времени – кратко о последствиях для России Страна перенесла тяжелый экономический и социальный кризис...

22 03 2024 20:36:50

Буквы “о”, “е” на конце наречий после шипящих

Буквы “о”, “е” на конце наречий после шипящих В данной статье приведены правила написания этих суффиксов, а также исключения из них...

21 03 2024 0:42:47

Синтаксическая роль числительных в предложении, их функция

Синтаксическая роль числительных в предложении, их функция Чтобы определить синтаксическую роль этой части речи, необходимо правильно задать вопрос...

19 03 2024 2:28:49

Основные природные зоны Канады

Основные природные зоны Канады На западе страны расположена горная местность, которая находится под влиянием Тихого океана, а для равнинных областей с резко континентальным климатом хаpaктерно влияние Арктики...

18 03 2024 6:46:45

Михаил Ходорковский краткая биография олигарха

Михаил Ходорковский краткая биография олигарха Родился 26 июня 1963 года в семье инженеров...

17 03 2024 4:32:10

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...

16 03 2024 12:30:27

Past Simple Tense – правила и примеры образования времени, когда используется

Past Simple Tense – правила и примеры образования времени, когда используется Сегодня говорим о свойствах и случаях употрeбления времени Past Simple Tense – Простое Прошедшее...

15 03 2024 9:50:17

Джуди Чикаго (Judy Chicago) краткая биография художника

Джуди Чикаго (Judy Chicago) краткая биография художника Биография Чикаго известна как история феминистки, основательницы женского образовательного художественного коллектива...

14 03 2024 6:35:45

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс )

Пустыни – животные и растения жаркой зоны (окружающий мир 2 класс ) Помимо песчаных пустынь, в природе существуют глинистые, щебнистые, солончаковые и даже ледяные пустыни Арктики и Антарктиды...

13 03 2024 14:48:32

Арнольд Бёклин (Arnold Bocklin) краткая биография художника

Арнольд Бёклин (Arnold Bocklin) краткая биография художника Большая часть биографии Бёклина была проведена в Италии...

11 03 2024 10:49:42

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...

10 03 2024 2:32:34

Крупные города Австралии списком и на карте

Крупные города Австралии списком и на карте Рисует правдивую картину о достопримечательностях расположенных в мегаполисах...

09 03 2024 6:31:10

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 ::