Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется
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.
Кратко рассказывает о ее национальном составе...
27 04 2024 6:53:17
От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...
26 04 2024 4:51:29
Благодаря ему стали возможны все те сложные процессы и природные явления, которые происходили много миллионов лет назад и продолжают происходить в наши дни...
24 04 2024 0:47:18
Поговорим кратко о архитектуре первой половины 19 века в России, упомянем культурные особенности русского народа и музыкальные предпочтения...
22 04 2024 0:31:56
Языческая Древняя Русь превратилась в новое христианское государство, ставшее естественным союзником Византийской империи...
20 04 2024 3:27:50
В этой статье рассмотрены различные способы образования деепричастий совершенного вида с примерами, а также исключения из общих правил...
19 04 2024 19:24:39
Фамилия Караваджо пошла от места рождения художника...
18 04 2024 0:20:52
Эта религия проникла сюда в начале на своего зарождения и очень быстро распространилась благодаря тому, что она опиралась на поддержку бедных слоев населения...
17 04 2024 2:41:34
Благодаря этим изобретениям человек получил возможность свободно путешествовать по всему миру, перевозить тяжелые грузы на большие расстояния, тщательно исследовать планету...
16 04 2024 10:54:55
Оно оказало существенное влияние на развитие Запада и Востока...
15 04 2024 20:25:20
Дает понимание того, что ресурсный потенциал планеты распределен неравномерно...
13 04 2024 22:50:27
Строение и функции комплекса Гольджи важны для нормальной жизнедеятельности самой клетки и всего организма...
12 04 2024 11:30:10
В этой статье мы подробнее расскажем об особенностях строения и жизнедеятельности клеток, познакомим с их химическим составом и разновидностями...
10 04 2024 12:37:47
Это южная граница тундры, переходная зона между вечной мерзлотой и дремучими лесами...
07 04 2024 0:23:32
...
06 04 2024 8:12:50
Для ее сохранения в первозданном виде были созданы заповедники, охватывающие большие территории...
05 04 2024 0:40:47
С ее помощью защищались от холода, украшали себя, одежда служила отличительным признаком различных сословий, профессий и национальностей...
04 04 2024 20:13:57
Содержит информацию об интересных фактах из жизни здешних обитателей...
03 04 2024 3:37:29
Большие площади северной страны занимают леса, а природные зоны Норвегии представлены тундрой, тайгой, смешанными и широколиственными лесами, а также регионами высотной зональности...
02 04 2024 8:44:12
Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...
01 04 2024 23:21:45
Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...
31 03 2024 13:54:26
Они являются его субъектами...
30 03 2024 11:14:51
Из статьи узнаем, к какому этапу Великой Отечественной войны относятся те или иные события...
29 03 2024 19:42:40
Обычно используют от шести до десяти критериев определения вида...
28 03 2024 13:22:32
Питательные вещества снабжают человеческий организм не только энергией, но и многими полезными веществами, которые нужны для работы всех жизненно важных органов и систем...
27 03 2024 16:10:36
Указывает на причины, которые повлияли на мононациональность государства...
24 03 2024 19:32:46
В данной статье рассмотрим природные особенности Японии и познакомимся с самыми прекрасными представителями флоры...
23 03 2024 7:22:16
Проявление таких ограничений связано с выработкой приспособленности одной популяции к жизни в одном ареале и свидетельствует об образовании отдельного подвида или вида...
22 03 2024 19:12:38
Биография Альберто Томба известна как история обладателя пяти олимпийских медалей...
21 03 2024 7:15:21
Он был революционным демократом, редактором и издателем журнала «Современник» (1847-1866) и редактором журнала «Отечественные записки» (1868)...
20 03 2024 23:20:56
Природная зона Мурманска – арктическая...
19 03 2024 19:39:15
Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...
18 03 2024 10:10:37
В биографии Пааво Нурми в промежутке между 1920 и 1932 годом было установлено 20 мировых рекордов в беге, выиграно девять олимпийских золотых медалей...
17 03 2024 1:10:46
Огромные территории покрыты дремучими лесами...
16 03 2024 2:25:56
В биографии Батюшкова есть место ярким событиям, способствующим раскрытию его поэтического дара, а также незабываемым встречам с выдающимися людьми...
15 03 2024 3:53:36
Всю свою жизнь Роберто Уокер Клементе играл в главной лиге за «Питсбург пайрейтс» (с 1955 по 1972 года) и был предрасполагающим фактором успеха комaнды...
14 03 2024 0:49:21
Без знания данных терминов невозможно изучать генетику...
13 03 2024 18:16:20
Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...
12 03 2024 21:24:46
Они распределены по ее территории неодинаково...
11 03 2024 18:57:39
Территория республики занимает 4% материка...
10 03 2024 10:49:40
Биография Мэри Лу Реттон наиболее известна как история обладательницы золотой медали на Олимпиаде 1984 года...
09 03 2024 1:15:55
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Гайдара
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Основные природные зоны Канады
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Какая часть света наибольшая по площади и численности населения?
Самая краткая биография Грига
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Богатство (обществознание, 5 класс)
Краткая биография Жюль Верна
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Причастие и деепричастие – отличия
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Самая краткая биография Марко Поло
Сходство и различие между митозом и мейозом
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Самая краткая биография Бетховена
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)