Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

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.


Самая краткая биография Рузвельта

Самая краткая биография Рузвельта Родился Рузвельт в весьма влиятельной семье предпринимателя...

19 04 2024 3:30:46

Природные зоны Челябинской области – основные особенности

Именно здесь находится рубеж, отделяющий Европу от Азии...

18 04 2024 8:39:15

Северная Америка – описание и протяженность материка, главное для доклада по географии по плану для 7 класса

Северная Америка – описание и протяженность материка, главное для доклада по географии по плану для 7 класса Чтобы дать полную информацию о континенте, необходимо составить план описания Северной Америки...

17 04 2024 0:43:17

Дно мирового океана (6 класс) – основные части, срединно-океанические хребты и почва

Дно мирового океана (6 класс) – основные части, срединно-океанические хребты и почва Материковая — это суша и на ней есть горы, равнины и низменности – их видно и всегда можно по ним пройти...

16 04 2024 9:30:57

Безработица (обществознание, 11 класс)

Безработица (обществознание, 11 класс) Безработные люди не имеют возможности обеспечивать себя и свою семью, приобретать товары, платить налоги, что не может не беспокоить государство, которое стремится решить эту проблему...

15 04 2024 5:55:11

Охрана растений (3 класс, окружающий мир)

Охрана растений (3 класс, окружающий мир) Их роль в природе и для человека очень велика: они очищают воздух и снабжают его кислородом, служат пищей, дают сырье, являются источником энергии...

14 04 2024 17:36:28

Самая краткая биография Носова

Самая краткая биография Носова Родился Николай 10 ноября 1908 года в Киеве в семье актера...

12 04 2024 11:20:53

Создание ООН – дата в истории, кратко о цели

Создание ООН – дата в истории, кратко о цели Она также стала ответом на Вторую мировую войну...

11 04 2024 12:53:50

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса Разделяясь на общее, тяжелое и среднее, машиностроение распределено по регионам неравномерно...

09 04 2024 22:32:25

Образование наречий в английском языке – таблица

Образование наречий в английском языке – таблица Благодаря им человек может выразить любую мысль, передать гамму эмоций, чувств, настроений...

06 04 2024 14:30:31

Уильям Шекспир краткая биография – интересное о жизни и творчестве на русском языке

Уильям Шекспир краткая биография – интересное о жизни и творчестве на русском языке Он является всемирно известным драматургом, поэтом и писателем...

04 04 2024 6:17:26

Динамика общественного развития кратко

Динамика общественного развития кратко Одинаково ли развиваются общества в разных странах и как преодолеть проблемы, существующие в отношениях людей? Попробуем разобраться в этом и узнаем кратко о динамике общественного развития...

03 04 2024 3:27:38

Джованни Лоренцо Бернини (Giovanni Lorenzo Bernini) краткая биография архитектора

Джованни Лоренцо Бернини (Giovanni Lorenzo Bernini) краткая биография архитектора Биография Бернини считается историей одной из лидирующих фигур в итальянском барокко...

02 04 2024 2:43:52

Употрeбление Present Perfect в таблице, когда используется в английском языке

Употрeбление Present Perfect в таблице, когда используется в английском языке Они и являются главными «виновниками» грамматических трудностей...

01 04 2024 8:17:57

Искусство Древней Греции – кратко о живописи и театре

Искусство Древней Греции – кратко о живописи и театре Оно формировалось и развивалось на протяжении большого промежутка времени и являлось фундаментом римской и современной культуры...

31 03 2024 3:34:14

Исаак Ньютон биография кратко, открытия ученого

Исаак Ньютон биография кратко, открытия ученого ) – выдающийся английский ученый, один из создателей классической физики...

30 03 2024 19:59:31

Нервная система человека – строение и функции, особенности

Нервная система человека – строение и функции, особенности Основная функция нервной системы – управление жизнедеятельностью всего организма...

28 03 2024 16:38:51

Самая краткая биография Рафаэля

Самая краткая биография Рафаэля Родился Рафаэль 24 марта 1483 года в Урбино, Италия...

27 03 2024 18:53:30

Мировая экономика и экономические системы – сущность и развитие

Мировая экономика и экономические системы – сущность и развитие Приводятся хаpaктеристики стран по степени экономического развития...

26 03 2024 4:59:37

Предлоги в английском языке – правила употрeбления со словами в таблице (6 класс)

Предлоги в английском языке – правила употрeбления со словами в таблице (6 класс) В школьной программе изучение этой темя происходит наиболее активно в 4-6 классе...

25 03 2024 13:32:15

Зачем нужен автомобиль? (1 класс, окружающий мир)

Зачем нужен автомобиль? (1 класс, окружающий мир) Современную жизнь уже трудно представить без автотрaнcпорта...

24 03 2024 15:43:46

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...

23 03 2024 0:49:44

Речь (биология, 8 класс)

Речь (биология, 8 класс) Когда именно возникла речь у человеческого рода, сказать трудно...

20 03 2024 17:23:38

Природные зоны Северного и Южного полушария

Природные зоны Северного и Южного полушария Природные зоны Северного полушария закономерно сменяют друг друга в широтном направлении от полюсов к экватору точно так же, как и природные зоны Южного полушария...

19 03 2024 21:47:31

Уоррен Эдвард Спэн (Warren Edward Spahn) краткая биография бейсболиста

Уоррен Эдвард Спэн (Warren Edward Spahn) краткая биография бейсболиста Уоррен Эдвард Спэн запомнился как эффектный питчер высшей школы бейсбола...

18 03 2024 23:59:27

Население Германии – численность и плотность

Население Германии – численность и плотность В статье приведены некоторые статистические данные, которые указывают на факторы определяющие такое явление как старение нации...

16 03 2024 2:56:36

Рене Лакост (Rene Lacoste) краткая биография теннисиста

Рене Лакост (Rene Lacoste) краткая биография теннисиста Трижды в биографии Рене Лакоста был выигран чемпионат Франции в одиночном разряде: в 1925, 1927, 1929 годах...

15 03 2024 20:18:46

Воздействие человека на природу (7 класс, обществознание), отрицательное и положительное

Воздействие человека на природу (7 класс, обществознание), отрицательное и положительное Человек, появившийся в природе пpaктически последним среди других классов живых существ, стал изменять все вокруг себя...

14 03 2024 21:52:21

Сэмми Боу (Sammy Baugh) краткая биография

Сэмми Боу (Sammy Baugh) краткая биография При рождении в биографии Сэмми Боу было получено имя Сэмюэль Адриан Боу...

13 03 2024 11:43:13

Географическая оболочка Земли: определение, состав, строение и границы для урока 7 класс

Географическая оболочка Земли: определение, состав, строение и границы для урока 7 класс Главным объектом изучения являются различные геосферы и геосистемы...

12 03 2024 14:19:40

Сельское хозяйство Канады, его специализация

Сельское хозяйство Канады, его специализация Указывает на его основные отраслевые направления...

11 03 2024 21:41:29

Строение атома кратко и понятно (химия, 8 класс), электронно-графическая формула

Строение атома кратко и понятно (химия, 8 класс), электронно-графическая формула Его изучение началось еще в Древней Греции, когда к строению атома было приковано внимание не только ученых, но и философов...

09 03 2024 6:23:41

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку

Представители паукообразных, многообразие класса и среда обитания по списку Известными представителями паукообразных являются клещи, пауки и скорпионы...

08 03 2024 17:56:37

Самая краткая биография Ньютона

Самая краткая биография Ньютона Родился в местечке Вулсторп, Англия...

05 03 2024 12:41:58

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса)

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса) И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...

04 03 2024 4:23:31

Географическая оболочка Земли: определение, состав, строение и границы для урока 7 класс

Географическая оболочка Земли: определение, состав, строение и границы для урока 7 класс Главным объектом изучения являются различные геосферы и геосистемы...

03 03 2024 8:50:21

Разряды наречий по значению в русском языке, таблица с примерами видов наречий

Разряды наречий по значению в русском языке, таблица с примерами видов наречий В данной статье в таблице приведены основные виды наречий с вопросами и примерами...

02 03 2024 14:34:16

Природные ресурсы Дальнего Востока – полезные ископаемые и минеральные ресурсы

Природные ресурсы Дальнего Востока – полезные ископаемые и минеральные ресурсы Большое значение в развитии экономико-географического положения региона играют минеральные, лесные и водные ресурсы...

01 03 2024 17:48:41

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 ::