Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает
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:
Более известный под псевдонимом «Cap»...
15 04 2024 13:42:10
У писателя было немало достойных работ, но именно «Хитроумный идальго Дон Кихот Ламанчский» вошел в золотой фонд мировой литературы...
14 04 2024 21:17:23
Если без пищи или воды человек может какое-то время просуществовать, то без кислорода не продержится больше 5-7 минут...
09 04 2024 21:38:51
Для осуществления своей власти оно может использовать различные методы и средства, которые в совокупности составляют политический режим...
08 04 2024 17:18:58
можно сказать, что он стал началом цикла военных кампаний европейцев на Ближнем Востоке...
07 04 2024 13:44:50
Автор известного романа “Доктор Живаго”, множества переводов с других языков, сборников стихотворений, повестей, статей и эссе...
06 04 2024 3:10:52
Родился в 1452 году вблизи города Винчи (откуда и произошла приставка его фамилии)...
05 04 2024 22:30:18
Основными признаками, по которым идёт классификация, являются строение зубов и конечностей...
04 04 2024 23:18:11
Они представляют собой союзные слова, имеющие много общего с вопросительными мест...
03 04 2024 6:11:43
Биография Домье широко известна как история великого социального сатирика своих дней...
02 04 2024 8:15:10
Её ближайший сосед – Азия, и вместе они образуют самый большой материк – Евразия...
01 04 2024 6:34:42
Известность Мордекая Браун обусловлена его репутацией энергичного питчера с покалеченной рукой...
31 03 2024 18:56:45
После падения Эдессы в 1144 г...
30 03 2024 10:40:14
Кроме политической деятельности был ученым и литератором...
29 03 2024 22:15:57
Господствующим видом искусства становится литература...
28 03 2024 10:25:11
Краткая биография Карла Великого полна яркими событиями, оказавшими ход на мировую историю...
27 03 2024 22:15:39
Биография Ричарда Гаске известна как одаренного французского теннисиста, выигравшего чемпионат Франции в парном разряде в 2002 году...
26 03 2024 13:37:37
За это время человечество научилось изготавливать орудия труда, строить жилища, жить обществом...
25 03 2024 3:56:22
Огромную популярность заработала собственным популярным международным ток-шоу, которое выходило с 1986 по 2011 год...
24 03 2024 22:42:32
Сложность заключается и в том, что краткие причастия часто путают с отглагольными прилагательными, с которыми они имеют схожие суффиксы...
23 03 2024 9:50:44
На их формирование и особенности большое влияние оказывает рельеф и свойства поверхностных горных пород...
22 03 2024 12:30:26
Некоторые из них продолжаются и до наших дней...
21 03 2024 3:53:33
Она производит внешние различия в пределах вида...
20 03 2024 9:31:54
В материале приведены любопытные исторические факты, которые имеют отношение к освоению территории...
19 03 2024 17:24:44
Дает хаpaктеристику страны как единицы в составе мирового хозяйства...
18 03 2024 19:40:25
Какая форма, или механизм отбора действует на данную группу организмов, зависит от климатических, геологических и иных условий...
17 03 2024 22:29:59
Сейчас на нашей планете обитает только два вида: африканский и индийский...
16 03 2024 10:40:52
Родился Дмитрий 25 октября 1852 года в небольшом поселке Пермской губернии в семье священника...
14 03 2024 17:54:17
Рассказывает об особенностях развития...
13 03 2024 18:47:32
Чтобы грамотно писать эту часть речи, необходимо владеть основными правилами написания цифр словами, которые подробно изложены в данной статье...
12 03 2024 5:40:36
Первое образование в биографии Шолохова было получено в Москве в годы Первой Мировой войны...
11 03 2024 10:57:54
кв...
10 03 2024 23:24:38
Своей целью видит превращение ОАЭ в привлекательное место для ведения бизнеса...
08 03 2024 5:56:53
Это один из самых многочисленных типов в царстве животных...
07 03 2024 12:37:40
Такой процесс деления в биологии называют митозом...
06 03 2024 8:49:20
Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...
05 03 2024 4:38:18
Джордж Байрон родился 22 января 1788 года в Лондоне в титулованной, но бедной семье...
04 03 2024 8:55:33
Наиболее известен как необузданный питчер Сент-Луиса, который бил во внешнюю часть поля...
03 03 2024 19:26:30
В статье подробно описано, что обозначает местоимение в речевых конструкциях, приведены различные варианты его использования с примерами...
02 03 2024 0:34:51
Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...
01 03 2024 4:43:55
Данный термин появился в обиходе благодаря немецкому ученому Гегелю, который использовал его в своих трудах для обозначения исторического отрезка без указания временных границ...
28 02 2024 21:26:36
Наиболее известен как куортербек «Сан-Франциско фортинайнерс» (San Francisco 49ers)...
27 02 2024 4:23:16
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 ::
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Самая краткая биография Андерсена
Строение глаза и функции его частей в таблице
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Самая краткая биография Грига
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Самая краткая биография Гайдара
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Разноспрягаемые глаголы в русском языке, примеры и полный список
Самая краткая биография Марко Поло
Богатство (обществознание, 5 класс)
Сходство и различие между митозом и мейозом
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Какие природные зоны есть в Северной Америке — описание, климат, почвы, животные и растения
Строение и функции кожи человека в таблице
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Как выpaбатывать уверенность в себе и влиять на людей, выступая публично
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Слитное, дефисное и раздельное написание наречий – правила
Как подчеркивается местоимение в предложении – выделение местоимений
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)