Сила пружності
Сила пружності – це та сила, яка виникає при деформації тіла і яка прагне відновити колишні форму і розміри тіла.
Сила пружності виникає в результаті електромагнітної взаємодії між молекулами і атомами речовини.
Найпростіший варіант деформації можна розглянути на прикладі стиснення і розтягування пружини.
На даному малюнку (x> 0) – деформація розтягу; (X <0) – деформація стиснення. (Fx) – зовнішня сила.
У тому випадку, коли деформація сама незначна, т. е мала, сила пружності спрямована в бік, яка є протилежною за направленням переміщаються частинок тіла і пропорційна деформації тіла:
Fx = Fупр = – kx
За допомогою даного співвідношення виражений закон Гука, який був встановлений експериментальним методом. Коефіцієнт k прийнято називати жорсткістю тіла. Жорсткість тіла вимірюється в ньютонах на метр (Н / м) і залежить від розмірів і форми тіла, а також від того, з яких матеріалів складається дане тіло.
Закон Гука у фізиці для визначення деформації стиснення або розтягування тіла записують зовсім в іншій формі. В даному випадку відносною деформацією називається ставлення? = x / l. У той же час напругою називається площа поперечного перерізу тіла після відносної деформації:
? = F / S = – Fупр / S
В даному випадку закон Гука формулюють так: напрузі? пропорційна відносна деформація?. У цій формулі коефіцієнт Е називають модулем Юнга. Даний модуль не залежить від форми тіла і його розмірів, але в той же час, безпосередньо залежить від властивостей матеріалів, з якого складається дане тіло. Для різних матеріалів модуль Юнга коливається в досить широкому діапазоні. Наприклад, для гуми E? 2 – 106 Н / м2, а для сталі E? 2 – 1011 Н / м2 (тобто на п’ять порядків більше).
Цілком припустимо узагальнити закон Гука і в тих випадках, коли відбуваються більш складні деформації. Наприклад, розглянемо деформацію вигину. Розглянемо стрижень, який лежить на двох опорах і має суттєвий прогин.
Related posts:
- Сила пружності і закон Гука Чим більшій деформації піддається тіло, тим більша в ньому (тілі) виникає сила пружності. Це означає, що деформація і сила пружності взаємопов’язані, і по зміні однієї величини можна судити про зміну іншої. Так, знаючи деформацію тіла, можна обчислити виникаючу в ньому силу пружності. Або, знаючи силу пружності, визначити ступінь деформації тіла. Якщо до пружини підвішувати різну […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Доповідь про силу пружності і закон Гука Саме ця сила лежить в основі роботи механічних годинників, її впливу піддаються буксирні троси та канати підйомних кранів, амортизатори автомобілів і залізничних складів. Її відчуває м’яч і тенісну кульку, ракетка та інший спортивний інвентар. Як виникає ця сила, і яким закономірностям підпорядковується? Як народжується сила пружності Метеорит під дією земного тяжіння падає на землю і… […]...
- Сила пружності і деформація Уявімо собі пружину, яку ніхто не чіпає, і ніщо на ній не підвішене. Якщо знехтувати її вагою, то можна сказати, що вона не діє ні на які тіла ніякої силою. Однак якщо пружину розтягнути або стиснути, то ми відчуємо силу, спрямовану проти наших зусиль. Ця сила “намагатиметься” повернути пружину в початковий стан. Що це за […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Закон Гука – формула і визначення Закон Гука був відкритий в 18-му столітті англійцем Робертом Гуком. Це відкриття про розтягування пружини є одним із законів теорії пружності і виконує важливу роль в науці і техніці. Визначення і формула закону Гука Формулювання цього закону виглядає наступним чином: сила пружності, яка з’являється в момент деформації тіла, пропорційна подовженню тіла і спрямована протилежно руху […]...
- Закон Гука Як пов’язана сила пружності з деформацією? Розтягуючи пружину, можна помітити, що чим деформація пружини, тим більше сила пружності. Це – спостереження. Воно показує, що за величиною деформації можна судити про силу пружності, тобто деформація може бути мірою сили. Щоб знайти співвідношення між деформацією пружини і силою пружності, треба поставити досвід. Поставимо досвід Виміряємо подовження пружини, […]...
- Деформація Сили пружності виникають при деформаціях тел. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. До деформацій відносяться розтяг, стиск, крутіння, зрушення і вигин. Деформації бувають пружними і пластичними. Пружна деформація повністю зникає після зняття зовнішнього впливу, яке викликало деформацію. У результаті деформований спочатку тіло відновлює свої первинні розміри і форму. Пластична деформація зберігається (можливо, частково) […]...
- Сила – коротко Котиться по футбольному полю м’яч врешті-решт стає. Причиною зупинки стане або тертя об траву, або удар об ногу футболіста або стійку воріт, яку дію з боку якого-небудь іншого тіла. Дія одного тіла на інше характеризує фізична величина – сила. Сила – величина векторна. Результат дії сили залежить від її напрямки та модуля. Так, в залежності […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Закон Гука: визначення і формула Як відомо, фізика вивчає всі закони природи: починаючи від найпростіших і закінчуючи найбільш загальними принципами природознавства. Навіть в тих областях, де, здавалося б, фізика не здатна розібратися, все одно вона грає першочергову роль, і кожен найменший закон, кожен принцип – ніщо не вислизає від неї. Саме фізика є основою основ, саме ця наука лежить у […]...
- Робота сили пружності У повсякденному житті часто доводиться зустрічатися з таким поняттям як робота. Що це слово означає в фізиці і як визначити роботу сили пружності? Відповіді на ці питання ви дізнаєтеся у статті. Механічна робота Робота – це скалярна алгебраїчна величина, яка характеризує зв’язок між силою і переміщенням. При збігу напрямки цих двох змінних вона обчислюється за […]...
- Сила тертя: визначення Сила тертя виникає при безпосередньому зіткненні тіл, перешкоджаючи їх відносному руху, і завжди спрямована уздовж поверхні зіткнення. Сили тертя мають електромагнітну природу, як і сили пружності. Тертя між поверхнями двох твердих тіл називають сухим тертям. Тертя між твердим тілом і рідкої або газоподібної середовищем називають в’язким тертям. Розрізняють тертя спокою, тертя ковзання і тертя кочення. […]...
- Способи деформування тіл Механічний вплив на тіло змінює взаємне розташування його частинок. Деформація – зміна взаємного розташування частинок тіла, що призводить до зміни його форми і розмірів. При дії на тіло зовнішньої деформуючий сили відстань між частинками змінюється. Це призводить до виникнення внутрішніх сил, що прагнуть повернути атоми (іони) в початкове положення. Мірою цих сил є механічне напруження. […]...
- Робота сили пружності і потенційна енергія Так як вже було сказано, що потенційна енергія визначає взаємне положення частин тіл в просторі, то можна зробити висновок: якщо під час розтягування пружини відбувається зміна взаємного положення її частин, то відбувається зміна потенційної енергії. Тому має місце говорити про потенційної енергії пружно деформованого тіла. Ця величина залежить від роду речовини, з якого виготовлена пружина, […]...
- Деформації зсуву Зрушенням називається навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один силовий фактор – поперечна сила. Розглянемо брус, на який діють рівні по величині, протилежні за напрямком, перпендикулярні поздовжньої осі сили. Застосуємо метод перетинів і визначимо внутрішні сили пружності з умови рівноваги кожної частини бруса: ΣFy = 0; F – Q = 0; F […]...
- Математичний маятник Математичний маятник – це модель звичайного маятника. Під математичним маятником – розуміється матеріальна точка, яка підвішена на довгій невагомою і нерозтяжної нитки. Виведемо кульку з положення рівноваги і відпустимо. На кульку діятимуть дві сили: сила тяжіння і сила натягу нитки. При русі маятника, на нього ще буде діяти сила тертя повітря. Але ми будемо вважати […]...
- Граничні і допустимі напруги. Умова міцності Граничним напруженням вважають напруга, при якому в матеріалі виникає небезпечний стан (руйнування або небезпечна деформація). Для пластичних матеріалів граничним напруженням вважають межа плинності, при якому пластичні деформації не зникають після зняття навантаження: σпред = σm. Для крихких матеріалів, де пластичні деформації відсутні, а руйнування виникає по крихкому типом (шийки не утворюється), за максимальне напруження беруть […]...
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Що таке сила в фізиці Як ви пам’ятаєте, якщо тіло змінює своє положення відносно інших тіл – це означає, що тіло в стані руху. Але щоб тіло почало рухатися, до нього необхідно докласти будь-яку силу. Машину можна штовхнути рукою і силою змусити її рухатися. Можна зробити машину на електриці або паливі, але і там енергія буде переводитися в силу мотора, […]...
- Рух тіл в рідинах і газах. Сила опору У всіх реальних рідинах при переміщенні одних верств щодо інших виникають більш-менш значні сили тертя. З боку шару, що рухається швидше, на шар, який рухається повільніше, діє прискорювальна сила. З боку ж шару, що рухається повільніше, на шар, який рухається швидше, діє гальмівна сила. Це внутрішнє тертя називається в’язкістю рідини чи газу. Ці сили спрямовані […]...
- Сила зчеплення Сила зчеплення – це сила, з якою частинки якого-небудь тіла прагнуть перебувати на певній відстані один від одного і чинять опір, коли хочуть їх роз’єднати. Тверді тіла – шматок заліза, камінь – мають надзвичайно велику силу зчеплення частинок. Між частинкам рідини теж є сила зчеплення. Візьміть маленьку краплю ртуті і налийте на стіл або скло. […]...
- Закон і сила всесвітнього тяжіння Всі ми ходимо по Землі тому, що вона нас притягує. Якби Земля не притягувала все знаходяться на її поверхні тіла, то ми, відштовхнувшись від неї, відлетіли б в космос. Але цього не відбувається, і всім відомо про існування земного тяжіння. Притягуємо Чи ми Землю? Притягує Місяць! А притягуємо ми самі до себе Землю? Смішне питання, […]...
- Вільні коливання Вільні коливання (або власні коливання) – це коливання коливальної системи, які здійснюються тільки завдяки повідомленій енергії (потенційній або кінетичній) при відсутності зовнішніх впливів. Потенційна або кінетична енергія може бути повідомлена, наприклад, в механічних системах через початковий зсув або початкову швидкість. Тіла, що вільно коливаються, завжди взаємодіють з іншими тілами і разом з ними утворюють систему […]...
- Чим характеризується сила? Тіла не змінюють швидкості і напряму своїх рухів, не починають рухатися або зупинятися просто так, без причини. Для того, щоб це відбувалося, тіла повинні подіяти один на одного. Мірою дії одного тіла на інше є сила. Можна умовно сказати, що сила відповідає на питання “як одне тіло подіяло на інше?”. Прикладів взаємодії тіл безліч. Удар […]...
- Сила – фізика Кожен з нас постійно зустрічається з різними випадками дії тіл один на одного. У результаті взаємодії швидкість руху будь-якого тіла змінюється. Вам уже відомо, що швидкість тіла змінюється тим більше, чим менше його маса. Зміна швидкості руху візка Розглянемо деякі приклади, що підтверджують це. Штовхаючи руками візок, ми можемо привести її в рух (рис. 54). […]...
- Явище тяжіння. Сила тяжіння Випустимо камінь з рук – він впаде на землю (рис. 61). Те ж саме відбудеться і з будь-яким іншим тілом. Якщо м’яч кинути в горизонтальному напрямку, то він не летить прямолінійно і рівномірно. Його траєкторією буде крива лінія (рис. 62). Штучний супутник, запущений із Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі (рис. […]...
- Сила тертя Санки, скотившись з гори, рухаються по горизонтальному шляху нерівномірно, швидкість їх поступово зменшується, і через деякий час вони зупиняються. Хлопчик, розбігшись, ковзає на ковзанах по льоду, але, як би не був гладкий лід, хлопчик все-таки зупиняється. Зупиняється і велосипед, коли велосипедист припиняє обертати педалі. Ми знаємо, що причиною всякого зміни швидкості руху (в цьому разі […]...
- Сила і вага На перший погляд все знають, що таке сила. Так, в популярному американському підручнику “Фізика” автори Елліот і Вілкокс на питання “що таке сила” відповідають: “Сила це поштовх або тяга” (стор. 50). Погодитися з цим неможливо. У техніці є термін “сила тяги” (наприклад, трактори). Якщо підставимо тлумачення сили з іноземного підручника в наш технічний термін, отримаємо […]...
- Комбіноване збагачення по тертю і пружності Цей метод застосовується при отриманні міцного щебеню для виробництва високомарочних бетонів. При цьому використовуються відмінності в коефіцієнті відновлення, швидкості і коефіцієнті тертя поділюваних часток. Принцип комбінованого збагачення реалізований в сепараторі Н. К. Тимченко (рис. 2.7). З бункера матеріал надходить у стабілізатор траєкторії, що дозволяє зміщувати точку подачі матеріалу на барабан на величину а щодо його […]...
- Сила. Маса тіла Як показує досвід, будь-яка зміна швидкості тіла виникає під впливом інших тіл. У механіці процес зміни характеру руху під впливом інших тіл називають взаємодією тел. Для кількісної характеристики інтенсивності цієї взаємодії Ньютон ввів поняття сили. Сили можуть викликати не тільки зміна швидкості матеріальних тіл, але і їх деформацію. Тому поняттю сили можна дати наступне визначення: […]...
- Модель Зінера У матеріалах реалізуються різні види деформацій: пружна оборотна (модель – пружина), В’язкопружні оборотна (модель Кельвіна-Фойгта) і необоротна (модель – поршень). Поєднання трьох моделей, розглянутих вище, дозволяє створювати моделі, найбільш повно відображають механічні властивості тіл і, зокрема, біологічних об’єктів. Прикладом такої моделі є модель Зінера (рис. 6.19, д), яка складається з послідовно з’єднаних пружного елемента і […]...
- Яка сила тяжіння? Тяжіння всіх земних предметів Землею здається нам природним і звичайним явищем. Але коли нам кажуть, що предмети притягують також і один одного, ми не схильні цьому вірити, бо в буденному житті нічого подібного не помічаємо. Чому, справді, закон всесвітнього тяжіння не проявляється постійно навколо нас у звичайній обстановці? Чому ми не бачимо, щоб притягували один […]...
- Стороння сила Тим не менш, струм по ланцюгу йде; стало бути, мається сила, “протягувати” заряд крізь джерело всупереч протидії електричного поля клем (рис. 3.43). Ця сила називається сторонньої силою; саме завдяки їй і функціонує джерело струму. Стороння сила FCT не має відношення до стаціонарного електричному полю – у неї, як кажуть, неелектричне походження; в батарейках, наприклад, вона […]...
- Архимедова сила Чому плавають на поверхні води важкі кораблі? Чому ми можемо лежати на поверхні морить, виставивши ніс до сонця і не опускаючись на дно? Напевно, існує якась сила, яка виштовхує нас і кораблики, тобто, всі тіла з води і дозволяє плавати на поверхні або в її товщі. Сила ця називається у фізиці Архімедова силою і вивчається […]...
- Взаємодія тіл. Маса тіла. Густина. Сила Ми показали, що при відсутності взаємодії тіла рухаються рівномірно в інерційних системах відліку. Тільки дія одного тіла на інше призводить до зміни швидкості його руху, до появи прискорення. Отже, прискорення тіла служить показником того, що тіло піддалося впливу з боку інших тіл. Однак, само прискорення не може служити мірою взаємодії тіл, оскільки воно залежить не […]...
- Сила – вектор. Еталон сили Спостерігаючи прискорення, одержувані яким-небудь тілом під дією різних сил, ми помітимо, що прискорення можуть виявитися різними як за величиною, так і за напрямком. Значить, сили можна розрізняти за величиною і за напрямком: сила є векторна величина. Для вимірювання величини сили необхідно, по-перше, вибрати еталон сили і, по-друге, встановити спосіб порівняння інших сил з еталоном, т. […]...
- Сила тяжіння в фізиці Сила тяжіння (сила тяжіння Землі) – найпотужніша сила, яка діє абсолютно на всі тіла на Землі – це тяжіння самої Землі до себе. Киньте камінь, він впаде, спіткніться самі… підсумок ясний, дощ теж чомусь не йде вгору, а падає вниз, а підвішений на гумці вантаж, як ви пам’ятаєте, розтягував її вниз. Що б не трапилося, […]...
- Сила тертя і хлопчик Томмі Жив одного разу на світі хлопчик на ім’я Томмі. Коли йому виповнилося 6 років, він став один залишатися вдома. І ось він сів за комп’ютер і став дивитися різні татові папки на робочому столі. Раптом йому попалася папка під назвою “Сила тертя”. Хлопчик відкрив її і побачив різні назви, а так як він був ще […]...