Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 3. Силы в механике

Деформация и силы упругости. Закон Гука

Закон Гука

При малых изменениях формы и объёма тела связь силы упругости тела с этими изменениями проста. Она была установлена экспериментально английским естествоиспытателем, учёным-энциклопедистом Робертом Гуком, современником Исаака Ньютона.

Запомни Упругой называется деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры и форму, как только прекращается действие силы, вызвавшей эту деформацию.

Закон Гука для упругой деформации растяжения нетрудно установить, наблюдая растяжение резинового шнура под действием приложенной к его концу силы.

Пусть длина шнура с подвешенной к нему чашкой равна l₀ (рис. 3.13, а). Координатную ось X направим вдоль шнура вертикально вниз. Начало отсчёта выберем на уровне нижнего конца шнура, когда он находится в начальном состоянии. Под действием приложенной к шнуру силы, равной весу чашки с находящимися на ней гирьками, его длина станет равной l, а координата нижнего конца шнура примет значение х (рис. 3.13, б).

Обозначим удлинение шнура через Δl:

Δl = l - l₀ = х.                     (3.8)

Меняя число гирек, можно заметить, что сила упругости, равная силе тяжести, прямо пропорциональна изменению длины шнура. В этом и состоит закон Гука.

Важно При равновесии сила упругости растянутого шнура уравновешивает силу тяжести, действующую на чашку с гирьками.

Закон Гука. При упругой деформации растяжения или сжатия модуль силы упругости прямо пропорционален модулю изменения длины тела: F = k|Δl| = k|x|.

Проведите с товарищем по парте опыт. Возьмите пружину, подвесьте её и проверьте закон Гука. Разработайте схему проведения этого опыта самостоятельно.

Запомни Коэффициент пропорциональности k называют коэффициентом упругости или жёсткостью.

<<< К началу      Окончание >>>