Глава 1. Механические явления

Сила упругости

3. Однако пружины бывают разные. Одну легко растянуть, а другая едва поддаётся деформации (рис. 66). Поэтому, чтобы зависимость между силой упругости и удлинением пружины представить в виде закона (т. е. записать зависимость в виде равенства), необходимо учитывать упругие свойства каждой пружины. Это свойство характеризуется коэффициентом k, называемым жёсткостью. Жёсткость пружины (как и любого деформированного тела) зависит от её формы, размеров и материала, из которого она изготовлена.

Рис. 66

Следовательно, можно записать:

Рис. 66

Это уравнение выражает закон Гука:

сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна удлинению тела.

Английский учёный Роберт Гук экспериментально исследовал свойства упругих тел и первым сформулировал этот закон.

4. Закон, установленный Гуком, справедлив только для упругих деформаций. В § 20 мы уже говорили об упругой деформации как деформации особого рода. Если мы вдруг «перерастя- нем» пружину в нашем опыте, то она в какой-то момент перестанет сжиматься. (Вспомните предупреждение: не сломайте пластмассовую линейку!) То же самое может произойти и с металлической линейкой, но она не сломается, а в какое-то мгновение резко согнётся и уже не распрямится. Иначе говоря, у любого упругого тела существует определённый предел для упругой деформации.

5. Особенность силы упругости заключается в том, что она всегда направлена в сторону, противоположную деформации. Проделайте самостоятельно опыт и вы убедитесь в том, что сжатая пружина всегда под действием силы упругости распрямляется, растянутая же — стремится вновь сжаться.

<<< К началу Окончание >>>