Глава 1. Механические явления

§ 23. Сила упругости

Какую деформацию называют упругой?

1. В механике, основные положения и законы которой вы изучаете, рассматриваются движения тел под действием сил. Но силы по своей природе бывают разные.

С одной из них вы уже встречались, когда рассматривали принцип действия динамометра. Действительно, в результате деформации тела возникает сила, стремящаяся вернуть его в исходное положение. Эту силу называют силой упругости (_упр).

Рис. 64

2. Возьмите в руку тонкую пластмассовую линейку, зажмите один конец, а второй изогните (рис. 64). Вы почувствуете, что линейка противодействует деформации, и чем сильнее вы её изгибаете, тем труднее это оказывается сделать (не сломайте). Как только вы отпустите линейку, она сразу же стремительно вернётся в исходное положение. Происходит это из-за возникшей в результате деформации силы упругости.

Сила упругости возникает во всех случаях, когда тело деформируется.

Проделаем теперь более сложный опыт. Подвергнем деформации пружину динамометра (рис. 65) — растянем её на величину Δl (Δl — удлинение тела или изменение его длины), приложив некоторую силу. На пружину в этот момент будет действовать сила упругости F_упр. Увеличим деформацию в 2 раза (растянем пружину на величину 2Δl), и сила упругости тоже увеличится в 2 раза, станет равной 2F_упр. Продолжая опыт, убедимся, что во всех случаях сила упругости будет прямо пропорциональна деформации (удлинению) тела. Математически это записывается так:

F_упр ~ Δl.

Рис. 65

Продолжение >>>