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.


Ядро – что такое в биологии?

Ядро – что такое в биологии? В нём находится более 90 % ДНК...

12 04 2024 21:10:48

Джим Моррис (Jim Morris) краткая биография бейсболиста

Джим Моррис (Jim Morris) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как питчер, получивший звание новичка бейсбольной лиги в возрасте 35 лет...

11 04 2024 12:44:36

Причины крестовых походов – цели, направления и результаты для участников

Причины крестовых походов – цели, направления и результаты для участников Это массовое движение получило название крестовых походов...

10 04 2024 12:35:16

Население Франции – численность и плотность

Какова же численность населения и этнический состав Франции? ...

09 04 2024 6:13:56

Нервная система круглых червей – основной орган

Нервная система круглых червей – основной орган Благодаря тесной связи нервов с телом червя единую систему покровных тканей называют кожно-нервно-мускульным мешком...

08 04 2024 12:29:17

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии Рассмотрим общую хаpaктеристику природных ресурсов мира и различные подходы к их классификации...

06 04 2024 23:37:18

Население Франции – численность и плотность

Какова же численность населения и этнический состав Франции? ...

05 04 2024 6:24:29

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко Эти реакции идут либо с затратой, либо с освобождением энергии...

04 04 2024 4:57:44

Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира

Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира Там, где сухо и жарко формируются пустыни, где целый год идут дожди и светит солнце – буйная растительность экваториальных лесов...

02 04 2024 21:25:20

Патриоты России (4 класс, окружающий мир)

Патриоты России (4 класс, окружающий мир) Борьба за царский престол, голод, упадок сельского хозяйства, предательство бояр – все это делало жизнь в стране очень трудной...

01 04 2024 4:10:28

Минеральные ресурсы Зарубежной Европы – таблица, обеспеченности стран

Минеральные ресурсы Зарубежной Европы – таблица, обеспеченности стран Активное использование минеральных ископаемых привело к истощению запасов природных материалов...

31 03 2024 18:58:24

Past Perfect слова-маркеры времени (вспомогательные) – just, ..

Past Perfect слова-маркеры времени (вспомогательные) – just, .. Их знание существенно облегчит использование времен...

30 03 2024 7:18:11

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает Располагаясь сразу на шести климатических поясах, он обладает уникальной и очень разнообразной природой...

29 03 2024 2:58:53

Самая краткая биография Жуковского

Самая краткая биография Жуковского Родился в семье А...

28 03 2024 18:55:50

Наши подземные богатства – полезные ископаемые в таблице

Наши подземные богатства – полезные ископаемые в таблице Россия занимает одно из лидирующих мест по количеству месторождений и добыче полезных ископаемых...

27 03 2024 10:32:49

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...

26 03 2024 9:12:18

Антропогенное воздействие на биосферу кратко (9 класс, биология)

Антропогенное воздействие на биосферу кратко (9 класс, биология) Оно заключается в изменении её состава и свойств и имеет в основном негативный хаpaктер...

25 03 2024 3:47:43

Что такое Бенилюкс? (окружающий мир, 3 класс)

Что такое Бенилюкс? (окружающий мир, 3 класс) Это политический, экономический и таможенный союз, состоящий из трех европейских государств-соседей: Бельгии, Нидерландов (Голландии) и Люксембурга, поэтому каждый слог в этом слове указывает на название страны...

24 03 2024 15:40:37

Города Франции – список крупных городов

Города Франции – список крупных городов На ее территории находится множество крупных и небольших городов...

23 03 2024 12:26:40

Модальные глаголы в английском языке – таблица с правилами употрeбления

Модальные глаголы в английском языке – таблица с правилами употрeбления Эти слова выражают только отношение к какому-либо действию и не имеют некоторых привычных для смыслового глагола хаpaктеристик...

22 03 2024 6:46:25

Глобализация мировой экономики – плюсы и минусы для мирового хозяйства

Глобализация мировой экономики – плюсы и минусы для мирового хозяйства Приводятся примеры позитивного и негативного влияния процесса на мировое сообщество...

21 03 2024 9:41:16

Трудовые ресурсы (9 класс) – производство труда, управление и влияние

Трудовые ресурсы (9 класс) – производство труда, управление и влияние Поясняет, какие факторы оказывают влияние на производительность труда...

20 03 2024 22:23:44

Анализаторы человека – таблица по органам чувств

Анализаторы человека – таблица по органам чувств Каждый анализатор связан с каким-либо одним видом воспринимаемой энергии...

19 03 2024 0:17:41

Ошибка в построении предложения с однородными члeнами – нарушения и грамматические ошибки

Ошибка в построении предложения с однородными члeнами – нарушения и грамматические ошибки Приведены правила, которые касаются употрeбления однородных члeнов с союзами, предлогами, обобщающими словами...

18 03 2024 3:59:49

Таблица английских числительных с трaнcкрипцией и переводом

Таблица английских числительных с трaнcкрипцией и переводом Это аксиома, не требующая доказательств...

17 03 2024 14:35:32

Венский конгресс и его незыблемость – кратко о событиях, вопросах и решениях (1814-1815)

Венский конгресс и его незыблемость – кратко о событиях, вопросах и решениях (1814-1815) Рассмотрим заключенные на нем договоры и определим, на что они были направлены...

16 03 2024 0:26:36

Климат Северной Америки (7 класс) – ветер и климатообразующие факторы

Климат Северной Америки (7 класс) – ветер и климатообразующие факторы Климат имеет важное значение для развития страны, ведь именно природные условия определяют, какими животными и растениями будет населена та или иная территория...

15 03 2024 19:38:16

Природные зоны Северного Кавказа – кратко основные особенности

Природные зоны Северного Кавказа – кратко основные особенности Благодаря уникальному рельефу для этого региона хаpaктерно большое разнообразие фауны и флоры...

14 03 2024 10:26:24

Конечности речного paка их функции и строение, сколько пар ходильных ног

Конечности речного paка их функции и строение, сколько пар ходильных ног Данный ряд считается высокоорганизованным видом среди paкообразных...

13 03 2024 16:12:46

Богатство (обществознание, 5 класс)

Богатство (обществознание, 5 класс) Дать точное определение богатству, можно лишь, если слово «богатство» применимо в определённом контексте...

12 03 2024 19:19:47

Том Кайт (Tom Kite) краткая биография гольфиста

Том Кайт (Tom Kite) краткая биография гольфиста Кайт младший) (1949) – американский игрок в гольф, родился в городе Остин, штат Техас...

10 03 2024 12:15:11

Биография Андрея Большакова

Биография Андрея Большакова в подмосковном городе Лобня...

09 03 2024 21:51:12

Земельные ресурсы России и мира – факторы освоения и площадь

Статья приводит данные о том, какие объемы занимают земельные ресурсы России от общемирового количества...

08 03 2024 19:46:16

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы Почти 2/3 территории страны занимают бескрайние равнины различной формы и высоты...

07 03 2024 23:25:51

Для чего нужны местоимения

Для чего нужны местоимения Помогают ему в этом, в том числе, и местоимения, за счет которых можно избежать повторов и тяжеловесных форм в предложениях...

06 03 2024 2:42:15

Александра Баданина краткая биография журналистки

Александра Баданина краткая биография журналистки Талантливая дeвyшка, которая смогла всего добиться своим трудом, неимоверным рвением к знаниям и усидчивостью...

05 03 2024 22:28:13

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир Однако даже в наши дни происходит непрерывное развитие форм рельефа...

04 03 2024 0:56:38

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование

Политическая карта Зарубежной Европы – фрагмент на карте мира, формирование Зарубежная Европа, географию которой изучают в 11 классе, включает в себя 40 стран, которые имеют большие различия во всех этих показателях...

03 03 2024 16:40:21

Зарубежная Азия – субрегионы, центры и население (11 класс, география)

Зарубежная Азия – субрегионы, центры и население (11 класс, география) Субрегионами Зарубежной Азии являются Юго-Западная, Южная, Юго-Восточная, Восточная и Центральная Азия...

02 03 2024 23:53:15

Нервная система члeнистоногих – тип, с какой сходна

Нервная система члeнистоногих – тип, с какой сходна В этой статье мы рассмотрим нервную систему члeнистоногих, обозначим её особенности и функции...

29 02 2024 0:40:48

Редьярд Киплинг биография для детей кратко

Редьярд Киплинг биография для детей кратко Является первым английским лауреатом Нобелевской премии по литературе...

28 02 2024 1:10:50

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения Выделение знаками препинания происходит независимо от расположения оборота в предложении...

27 02 2024 13:57:35

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор Длина его превышает 2,5 тысячи километров...

26 02 2024 0:50:13

Биография Вероники Орхидеи

Биография Вероники Орхидеи Один из последних и самых успешных проектов – сеть студий ORCHID NAILS...

25 02 2024 10:20:30

Природные зоны мира (Земли), соответствие и названия, типичное размещение крупных зон

Природные зоны мира (Земли), соответствие и названия, типичное размещение крупных зон Формирование природной зоны зависит от соотношения уровня тепла и влаги, то есть меняется климат – меняется и природная зона...

24 02 2024 2:15:17

Роль имен существительных в речи и предложении (4 класс)

Роль имен существительных в речи и предложении (4 класс) Так какую роль выполняет существительное в устной и письменной речи: коммуникативную, изобразительную или номинативную и по каким признакам эта функция определяется? ...

23 02 2024 10:31:14

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 ::