Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 3. Силы в механике

§ 34. Деформация и силы упругости. Закон Гука

Вспомните, какие виды деформации вы знаете.

При каких условиях возникает деформация тела?

Силы тяготения действуют между телами всегда. Не нужно заботиться о том, чтобы привести эти силы в действие, и нет возможности их уничтожить, их можно только скомпенсировать. А вот силы упругости возникают при деформации тел и исчезают, когда она прекращается.

Запомни Под деформацией понимают изменение объёма или формы тела.

Для того чтобы различные тела или части одного и того же тела взаимодействовали посредством сил упругости, необходимо определённое условие: тела должны быть деформированы.

Силы упругости возникают только при деформации тел. Зна- чения сил упругости обычно определяются изменениями длины и формы тела.

Для того чтобы резиновый шнур или пружина действовали с некоторой силой на ваши руки, эти тела нужно предварительно растянуть, т. е. деформировать (рис. 3.10). Чтобы упругая сетка батута подбросила акробата, её нужно предварительно прогнуть (рис. 3.11). Такой прогиб возникает при прыжке на сетку с некоторой высоты. При исчезновении деформации одновременно исчезают и силы упругости.

При изменении объёма или формы твёрдых тел возникают силы упругости, препятствующие этим изменениям.

Жидкости форму не сохраняют. Вы можете перелить воду из графина в стакан, и это не вызовет появления сил упругости. Однако силы упругости возникают всегда при попытке изменить объём жидкости или газа.

Попробуйте сжать жидкость хотя бы внутри велосипедного насоса или просто в бутылке. Легко ли сделать это?

Понаблюдайте, как деформируется мяч при падении на землю. Когда силы упругости максимальны?

Рассмотрим пружину, находящуюся на идеально гладком столе и одним концом прикреплённую к бруску. Под действием внешней силы пружина, обладающая массой, оказывается растянутой неодинаково по длине. Больше будут растянуты те участки, которые расположены ближе к месту, где приложена сила (рис. 3.12). Ведь здесь сила упругости крайнего правого участка пружины должна сообщить ускорение всей системе — телу и пружине, а сила упругости вблизи противоположного (левого) конца сообщает то же самое ускорение лишь телу.

Если массой пружины можно пренебречь (т. е. если она мала по сравнению с массой тела), то деформация всех участков пружины будет одинакова. Точно так же при торможении быстро движущегося тела с помощью силы, приложенной к одному из участков поверхности тела, возникают деформация и сила упругости.

Продолжение >>>