Главная >> Физика 7 класс. Генденштейн

§ 16. Закон Гука. Равнодействующая

Закон Гука

Как связана сила упругости с деформацией?

Растягивая пружину, можно заметить, что чем больше деформация пружины, тем больше сила упругости. Это — наблюдение.

Оно показывает, что по величине деформации можно судить о силе упругости, то есть деформация может быть мерой силы. Чтобы найти соотношение между деформацией пружины и силой упругости, надо поставить опыт.

ПОСТАВИМ ОПЫТ

Измерим удлинение пружины, когда к ней подвешена одна гирька (рис. 16.1, а). Обусловленная этой деформацией пружины сила упругости уравновешивает силу тяжести, действующую на одну гирьку.

Рис. 16.1. Удлинение пружины пропорционально числу подвешенных гирек

Подвесим к пружине вторую такую же гирьку (рис. 16.1, б). Теперь обусловленная деформацией сила упругости уравновешивает силу тяжести, действующую на две гирьки. Мы заметим, что и удлинение пружины тоже стало в два раза больше.

Таким образом, можно предположить, что

модуль силы упругости прямо пропорционален удлинению пружины.

Подвешивая к пружине новые гирьки, мы убедимся, что опыт подтверждает это предположение (рис. 16.1, в).

Закон Гука

Обозначим удлинение пружины х. Поскольку модуль силы упругости F_ynp пропорционален удлинению пружины, то можно записать:

F_ynp = kx.

Коэффициент пропорциональности k называют жёсткостью пружины. Его значение зависит от материала, формы и размеров пружины. Единицей жёсткости является 1 Н/м.

Жёсткость пружины равна 1 Н/м. Какова сила упругости при удлинении пружины на 1 см?

Окончание >>>