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:
Влияние человека на окружающий мир приобрело такие масштабы, что вопрос сохранения природы стал одним из самых актуальных...
18 04 2024 15:59:59
Её природа отличается разнообразием...
17 04 2024 19:33:45
Основными в хозяйстве Зарубежной Европы являются экспорт товаров и услуг, промышленное и сельскохозяйственное производство, развитие международного туризма...
16 04 2024 17:11:20
Её называют ещё мелкосопочник, так как здесь имеется много небольших горных массивов – сопок...
15 04 2024 13:18:49
Материал рассказывает о наиболее перспективных направлениях отрасли...
14 04 2024 20:14:50
При рождении в биографии Серия Радонежского было получено имя Варфоломей...
13 04 2024 14:29:23
Он изучает окружающий мир, создает условия для своего существования, учится новому...
12 04 2024 20:26:18
Он поэт и музыкант, драматург и блестящий дипломат...
11 04 2024 16:20:18
Ее нижняя граница находится приблизительно на 71 параллели, так, где остров Врангеля...
10 04 2024 9:31:16
Просуществовала она более тысячелетия и даже после нападения варваров, которое удалось благополучно отбить, она еще несколько столетий оставалась наиболее сильным христианским государством...
09 04 2024 8:42:24
Поговорим кратко о архитектуре первой половины 19 века в России, упомянем культурные особенности русского народа и музыкальные предпочтения...
08 04 2024 3:59:27
Биография Манон Реом наиболее известна как история первой женщины, когда-либо игравшей в Национальной Хоккейной Лиге (NHL)...
07 04 2024 23:26:50
Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...
05 04 2024 2:41:30
В условиях увеличения численности населения планеты только так можно остановить массовое уничтожение природных богатств, флоры и фауны...
04 04 2024 13:26:51
Когда же началась научно-техническая революция, и какие временные периоды она охватила?
...
02 04 2024 11:44:46
египетский султан и выдающийся полководец Саладин разбил в Палестине армию крестоносцев...
01 04 2024 16:30:53
Все они живут в основном на суше и имеют схожее строение тела...
31 03 2024 6:18:35
Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...
29 03 2024 8:57:14
Благодаря своей внушительной площади, материк Евразия обладает самыми значимыми природными объектами и высокой численностью населения...
28 03 2024 12:42:33
Содержит уточняющую информацию о том, какие государства входят в состав Южной Африки...
27 03 2024 15:48:36
И это неудивительно, ведь 70% Земли занимает вода: в морях и океанах вода соленая, непригодная для питья...
26 03 2024 11:55:26
И очень важно знать и помнить, кем были близкие и дальние родственники, какие семейства оказались переплетены между собой родственными узами...
25 03 2024 4:31:52
Взаимодействие человека и природы, которое становится все активнее, привело к нарушениям экосистемы, многие из которых являются необратимыми...
24 03 2024 18:40:46
Они распределены по ее территории неодинаково...
23 03 2024 15:12:53
Она стала фактической наследницей древнегреческих традиций, параллельно впитав в себя культуры восточных народов, во множестве населявших территорию империи...
22 03 2024 0:23:22
При рождении в биографии Рода Лейвера было получено имя Родни Джордж Лейвер...
21 03 2024 19:18:19
Какие же соли бывают, и чем они отличаются друг от друга?
...
20 03 2024 14:40:20
Данный материал поможет вспомнить основные термины и иметь представление об этом типе животных, их особенностях и происхождении...
19 03 2024 11:15:30
Этот незаурядный художник украсил сокровищницу отечественного искусства полотнами на исторические и фольклорные мотивы...
18 03 2024 1:55:24
Родился Александр 11 августа 1880 года в небольшом городке Вятской губернии...
17 03 2024 9:36:30
Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...
16 03 2024 22:11:50
Эта земля всегда манила путешественников, и до сих пор она остается самым неизученным континентом мира...
15 03 2024 9:22:12
С помощью этого материала можно повторить пройденные темы, подготовить дополнительную информацию на урок в 5 классе обществознания...
14 03 2024 17:22:30
По итогам двух гражданских войн власть перешла в руки парламента, что навсегда изменило развитие этой страны...
13 03 2024 17:18:54
Край растянулся с севера на юг на 600 километров: по площади это больше почти любой европейской страны...
12 03 2024 9:38:55
На выветривание влияет множество факторов, и, в зависимости от этого, различают три его типа: механическое, органическое и химическое выветривание горных пород...
10 03 2024 6:44:57
Звезда таких фильмов как «Любовь, сбивающая с ног» и «Певец на свадьбе»...
09 03 2024 19:44:13
Они создают идеальные условия для формирования магмы – природного огненно-жидкого сплава...
08 03 2024 12:54:50
Это специфические взаимоотношения растений, грибов, животных, микроорганизмов, обеспечивающие круговорот веществ в природе...
07 03 2024 16:33:51
Разнообразие их очень велико, и каждое растение уникально и неповторимо...
05 03 2024 7:27:37
Автор большого количества произведений для детей, рассказов о природе и охоте...
04 03 2024 7:33:35
Класс также называют гастроподы или улитки...
03 03 2024 17:16:19
Указывает на отличительные черты, которые отличают государства региона от остальных европейских государств...
02 03 2024 18:27:54
Взаимодействие человека и природы, которое становится все активнее, привело к нарушениям экосистемы, многие из которых являются необратимыми...
01 03 2024 22:13:23
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
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
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
Самая краткая биография Андерсена
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
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Строение глаза и функции его частей в таблице
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Самая краткая биография Грига
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самая краткая биография Гайдара
Строение и функции кожи человека в таблице
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Сходство и различие между митозом и мейозом
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Как подчеркивается местоимение в предложении – выделение местоимений
Виды тканей растений (Биология) и их функции, таблица для 6 класса
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Отряды млекопитающих – таблица (7 класс)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Железы внутренней секреции человека в таблице
Определение, примеры, виды и формы комменсализма
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Краткая биография Прокофьева для детей, творчество композитора Сергея Сергеевича
Что подарить учителю английского языка — 7 небaнaльных идей
Краткая биография Михалкова Сергея Владимировича для детей
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Марко Поло
Слитное, дефисное и раздельное написание наречий – правила
Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Самая краткая биография Марка Твена
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Основные природные зоны Канады
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности