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.
Они могут быть настоящего или прошедшего времени...
25 04 2024 10:13:11
Эта способность отличает птиц от других групп животных...
24 04 2024 11:49:58
Он употрeбляется в сочетании с разными временными формами...
23 04 2024 2:46:21
Научные подходы позволяют выделить основные признаки типов государственного устройства...
22 04 2024 16:42:29
С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...
21 04 2024 12:50:24
Оно оказало огромное значение на развитие экономики и общества в целом...
20 04 2024 4:56:11
Падение Византийской империи ускорилось с началом крестовых походов...
19 04 2024 20:51:29
Наиболее известен как принимающий комaнды «Сан-Франциско фортинайнерс» (San Francisco 49ers) с 1985 по 2000 год...
18 04 2024 13:37:11
Свое прозвище (Донской) получил после победы в Куликовской битве...
17 04 2024 19:59:33
Обществознание предлагает начинать с изучения типов семей...
16 04 2024 9:54:42
Сергeй Михалков родился 13 марта 1913 года в Москве...
13 04 2024 18:42:15
Это был первый раз в истории человечества, когда было сформировано революционное правительство...
11 04 2024 21:32:29
Одним из них является процесс деления, именуемый мейозом...
10 04 2024 1:51:24
Благодаря им происходит круговорот воды в природе, растения и животные получают живительную влагу, а человек решает все свои хозяйственные и промышленные нужды...
09 04 2024 21:11:27
Основными в хозяйстве Зарубежной Европы являются экспорт товаров и услуг, промышленное и сельскохозяйственное производство, развитие международного туризма...
08 04 2024 17:24:44
Философ древности изучал психологию человека и пришел к выводу, что человек не может жить один...
07 04 2024 6:48:17
Она является одним из знаменитых объектов мира...
06 04 2024 19:37:25
Получить представление о горных системах изучаемой территории...
05 04 2024 17:25:43
Она отличается большой протяженностью с севера на юг, и, естественно, находится в нескольких климатических поясах...
04 04 2024 5:51:46
Биография Лестера Пигготта известна как история одной из главных фигур на британских скачках после 1954 года...
03 04 2024 19:42:22
Формулировка этого закона, его значение и применение в повседневной жизни подробно рассматривается в этой статье...
02 04 2024 9:58:18
Размеры животных колeблются от мельчайших долей миллиметра (клещи) до полуметра в диаметре (кpaбы)...
01 04 2024 19:15:55
Наиболее известен как гано-американский феномен и футболист-тинэйджер...
31 03 2024 16:36:55
Формирует понятие о специфике местного ландшафта...
29 03 2024 7:25:45
Огромные территории покрыты дремучими лесами...
28 03 2024 20:48:22
В этой статье мы рассмотрим нервную систему члeнистоногих, обозначим её особенности и функции...
27 03 2024 5:58:39
Кроме того, наречия не имеют окончаний – роль конечной части слова выполняют суффиксы...
25 03 2024 7:13:55
Обычно, разные части рельефа обозначаются разными цветами: леса – темно-зеленые, пустыни – желтые, а горы – коричневые...
24 03 2024 9:33:21
Но тупик не значит безысходность: всегда можно вернуться к исходной точке и начать заново...
22 03 2024 15:39:25
На одной площади закономерно сменяют друг друга такие природные комплексы как тайга, степи и лесостепи, муссонные и переменно влажные леса, вечнозеленые жестколистные леса и области высотной зональности...
21 03 2024 12:51:55
Их необходимо изучить и понять, так как в них раскрываются причины и способы формирования и изменения погоды, ее предсказания, что имеет пpaктическую ценность для каждого человека...
20 03 2024 16:19:15
Его географическое положение и погодные условия создали условия для образования уникальных биологических комплексов...
19 03 2024 5:10:54
Возникший конфликт изменил сложившийся в Европе военно-политический уклад, вошедший в историю как «переворачивание альянсов...
18 03 2024 18:19:57
Родился 4 марта 1678 года в Венеции в семье скрипача...
17 03 2024 22:11:11
Брэйди (1822 – 1896) – американский фотограф, родился в городе Уоррен, штат Нью-Йорк...
16 03 2024 5:30:57
Материк Антарктида омывается водами Атлантического, Индийского и Тихого океанов, иногда неофициально выделяемых в отдельный Южный океан...
15 03 2024 13:43:24
Это правило включает много важных моментов и кажется сложным по той причине, что в русской грамматике такое явление отсутствует...
14 03 2024 7:46:53
Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...
13 03 2024 18:30:27
Хотя большая часть его находится в экваториальном и тропическом поясах...
12 03 2024 1:48:57
Без комплекса геосфер и их тесного взаимодействия не было бы жизни на планете...
11 03 2024 3:23:42
Её ближайший сосед – Азия, и вместе они образуют самый большой материк – Евразия...
10 03 2024 22:25:56
Наиболее известен как победитель соревнований мастеров гольфа 2005-го, а также 2006-го годов...
09 03 2024 8:29:29
И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...
08 03 2024 8:53:10
В данной статье подробно описаны особенности числительных, их структура, склонение по падежам, значение и основные проблемы...
07 03 2024 1:27:54
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
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Строение глаза и функции его частей в таблице
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
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
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Самая краткая биография Гайдара
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Бетховена
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Let’s talk! Как научить студентов говорить на любую тему, используя карточки
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Основные природные зоны Канады
Железы внутренней секреции человека в таблице
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Самая краткая биография Грига
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Сходство и различие между митозом и мейозом
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Богатство (обществознание, 5 класс)
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Детритная пищевая цепь – звенья и примеры
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Самая краткая биография Марко Поло
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится