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.


Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода

Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода Являясь частью материнского организма, оно одновременно содержит в себе зачаток дочернего...

19 04 2024 3:26:21

Кристина Асмус краткая биография актрисы

Кристина Асмус краткая биография актрисы Большую популярность ей принес сериал «Интерны»...

18 04 2024 19:28:15

Междометие в русском языке, примеры, как подчеркивается и для чего служит и на какие вопросы отвечает

Междометие в русском языке, примеры, как подчеркивается и для чего служит и на какие вопросы отвечает Помогают выражать различные чувства и эмоции междометия – лексико-грамматический класс неизменяемых слов и словосочетаний...

17 04 2024 20:48:29

Природная зона Тайга – хаpaктеристика и описание, животные

Природная зона Тайга – хаpaктеристика и описание, животные Среди всех лесов планеты, она занимает самую большую часть – 17% суши всей планеты – это тайга...

15 04 2024 13:21:44

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким В ее рельефе преобладают плато, горы и низменности...

14 04 2024 13:31:40

Воздух – что такое, состав (тема окружающего мира, 3 класс)

Воздух – что такое, состав (тема окружающего мира, 3 класс) Благодаря ей на земном шаре стала возможна жизнь, ведь все живые существа – люди, растения, животные – нуждаются в воздухе...

13 04 2024 12:27:42

Общественное движение: либералы и консерваторы кратко в таблице (8 класс)

Общественное движение: либералы и консерваторы кратко в таблице (8 класс) Ослабление государственного контроля над внутриполитической жизнью страны привело к развитию нового политического движения – либерализма...

11 04 2024 19:12:30

Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко

Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко Вместе с тем, каждая система органов достигла у млекопитающих вершины развития и имеет уникальные особенности...

10 04 2024 21:54:52

Эль Кордобес (El Cordobes) краткая биография

Эль Кордобес (El Cordobes) краткая биография При рождении в биографии Кордобеса было получено имя Мануэль Бенитез Перез...

09 04 2024 11:17:59

Строение животной клетки (9 класс, биология) – особенности и функции

Строение животной клетки (9 класс, биология) – особенности и функции Однако каждое царство имеет свои особенности...

07 04 2024 19:33:32

Древняя Финикия история – природно-климатические условия, боги и изобретения

Древняя Финикия история – природно-климатические условия, боги и изобретения Это государство, которое занимало территорию сегодняшних Израиля, Сирии и Палестины, построило мощную цивилизацию на фундаменте морской торговли и ремесел...

06 04 2024 18:44:30

Future Simple и Future Continuous – разница и отличие

Future Simple и Future Continuous – разница и отличие На самом деле, Будущее Простое и Будущее Длительное необходимы для описания действий, отличающихся по хаpaктеру...

05 04 2024 19:59:21

Семейные правоотношения (9 класс, обществознание)

Семейные правоотношения (9 класс, обществознание) Отношения между члeнами семьи регулируются не только нормами морали, но и государством...

04 04 2024 4:49:34

Компоненты географической оболочки 7 класс

Компоненты географической оболочки 7 класс При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...

03 04 2024 9:26:47

Рельеф Земли и зависимость земной поверхности от внешних сил, таблица хаpaктеристик

Рельеф Земли и зависимость земной поверхности от внешних сил, таблица хаpaктеристик Рельеф – эта постоянно изменяющаяся форма земной поверхности или совокупность неровностей земной поверхности, различающихся происхождением, размером и возрастом...

02 04 2024 3:46:11

Металлургический комплекс России – хаpaктеристика, схема в таблице

Металлургический комплекс России – хаpaктеристика, схема в таблице Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения...

30 03 2024 19:55:25

Светлана Бондарчук краткая биография телеведущей

Светлана Бондарчук краткая биография телеведущей Жена известного режиссера Федора Бондарчука...

29 03 2024 7:49:15

Ли Тревино (Lee Trevino) краткая биография гольфиста

Ли Тревино (Lee Trevino) краткая биография гольфиста Хорошо сложенный, остроумный, чрезвычайно популярный спортсмен быстро получил признание публики...

28 03 2024 1:23:44

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса В 4 классе проходит изучение физической карты европейского материка...

27 03 2024 16:54:18

Население Великобритании – численность и плотность национальностей

Население Великобритании – численность и плотность национальностей Формирует представление об этническом составе страны...

26 03 2024 6:30:36

План описания природной зоны населенного пункта (7 класс), изучение расположения

План описания природной зоны населенного пункта (7 класс), изучение расположения В дальнейшем, ученики углубляют свои знания по теме и систематизируют их...

25 03 2024 8:33:54

Гидроксид кальция – формула, количество вещества и молярная масса

Гидроксид кальция – формула, количество вещества и молярная масса Каковы его особенности и химические свойства рассмотрим в данной статье...

24 03 2024 22:46:21

Начало гражданской войны в России – даты и причины

Начало гражданской войны в России – даты и причины Линия фронта в этой войне проходила не через поля и леса, а в душах и умах людей, заставляя брата стрелять в брата, а сына поднимать саблю на отца...

23 03 2024 8:41:44

Архитектура Древнего Рима – кратко самое главное про архитектурные сооружения

Архитектура Древнего Рима – кратко самое главное про архитектурные сооружения Она подарила миру уникальную культуру, которая и по сей день не перестает удивлять и восхищать...

22 03 2024 4:35:58

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...

20 03 2024 6:37:26

Образование США – дата войны за независимость кратко

Образование США – дата войны за независимость кратко Новые земли начали активно осваивать европейские державы, которые положили начало образованию США...

19 03 2024 17:13:29

Джон Дэйли (John Daly) краткая биография гольфиста

Джон Дэйли (John Daly) краткая биография гольфиста Биография Джона Дэйли известна как одного из любимых народом игроков в гольф...

18 03 2024 3:21:23

Правовое государство – каковы его признаки? (обществознание, 10 класс)

Правовое государство – каковы его признаки? (обществознание, 10 класс) Общество стремится к его созданию, по-особому организуя свою деятельность...

17 03 2024 5:17:47

Красная книга России (1 класс, окружающий мир)

Красная книга России (1 класс, окружающий мир) За последние несколько сотен лет было полностью уничтожено огромное количество видов животных и растений, и восстановить их популяции уже невозможно...

16 03 2024 8:40:26

Суффиксы прилагательных в английском языке – таблица с правилами и примерами

Суффиксы прилагательных в английском языке – таблица с правилами и примерами Рассмотрим данный тезис на примерах суффиксов прилагательных в английском языке...

13 03 2024 1:18:12

Горди Хоу (Gordie Howe ) краткая биография хоккеиста

Горди Хоу (Gordie Howe ) краткая биография хоккеиста Биография Горди Хоу известна как история одного из величайших нападающих за всю историю игры...

12 03 2024 10:24:54

Давид Ливингстон – что открыл в путешествии, краткая биография

Давид Ливингстон – что открыл в путешествии, краткая биография В честь Ливингстона в Африке названы города, водопады и даже горы...

11 03 2024 2:13:49

Природные зоны Южной Америки – список с таблицей для урока в 7 классе

Природные зоны Южной Америки – список с таблицей для урока в 7 классе Хотя большая часть его находится в экваториальном и тропическом поясах...

10 03 2024 18:27:42

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание)

Деньги и их функции, денежное обращение (7 класс, обществознание) Роль их настолько велика, что для многих от них зависит счастье и успех...

09 03 2024 4:32:58

Краткая биография Джуна Барнес (Djuna Barnes) Писатели

Краткая биография Джуна Барнес (Djuna Barnes)  Писатели Она стала известной благодаря своему модернистскому роману “Найтвуд” (“Nightwood”) (1936), который по ужасу и упадку можно было бы сравнивать с изданной книгой Т...

07 03 2024 5:18:29

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины Материал содержит ответы на вопросы, которые могут стать причиной масштабной катастрофы в рамках всего человечества...

06 03 2024 2:48:24

Социальная структура общества, что включает, место человека и другие элементы

Социальная структура общества, что включает, место человека и другие элементы Связь строится на постоянстве отношений и обязательности присутствия элементов в любом виде общественного устройства...

05 03 2024 18:11:14

Сокровища земли под охраной человечества (4 класс)

Сокровища земли под охраной человечества (4 класс) Не меньшую ценность представляют и природные богатства, которые также нуждаются в самом бережном отношении...

04 03 2024 6:39:45

На какие вопросы отвечает деепричастный оборот, возможные проблемы

На какие вопросы отвечает деепричастный оборот, возможные проблемы В данной статье рассмотрены все вопросы, касающиеся деепричастного оборота с приведением наглядных примеров...

03 03 2024 16:38:42

Каким члeном предложения является числительное

Каким члeном предложения является числительное В большинстве случаев на это влияет разряд самого числительного...

01 03 2024 14:40:48

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 ::