Эврика!

Как определить силу упругости

Содержание

  1. Инструкция

Как определить силу упругости

В результате деформации физического тела всегда возникает сила, которая ей противодействует, стремясь вернуть тело в начальное положение. Определить эту силу упругости в простейшем случае можно по закону Гука.

Инструкция

  • Сила упругости, действующая на деформированное тело, возникает как следствие электромагнитного взаимодействия между его атомами. Существуют различные виды деформации: сжатие/растяжение, сдвиг, изгиб. Под воздействием внешних сил разные части тела движутся по-разному, отсюда искажение и сила упругости, которая направлена в сторону прежнего состояния.
  • Деформация растяжения/сжатия характеризуется направлением внешней силы вдоль оси предмета. Это может быть стержень, пружина, столб, колонна и другое тело, имеющее длинную форму. При искажении изменяется поперечное сечение, а сила упругости пропорциональна взаимному смещению частиц тела:Fупр = -k•∆x.
  • Эта формула называется законом Гука, однако применяется она не всегда, а лишь при относительно малых значениях ∆х. Величина k называется жесткостью и выражается в Н/м. Этот коэффициент зависит от исходного материала тела, а также формы и размеров, он пропорционален поперечному сечению.
  • При деформации сдвига объем тела не изменяется, но его слои меняют свое положение друг относительно друга. Сила упругости равна произведению коэффициента упругости при сдвиге, находящемуся в прямой зависимости от поперечного сечения тела, на величину угла между осью и касательной, в направлении которой действует внешняя сила:Fупр = D•α.
  • Изгиб является более сложным видом деформации, он заключается в воздействии силы на внутреннюю поверхность тела, при этом его концы фиксируются на основах. Примером может служить металлическая балка в составе строительной конструкции. Сила упругости в этом случае называется силой реакции опоры и по модулю равна силе тяжести, если нет дополнительной внешней силы:Fупр = -m•g.
  • Деформация бывает упругой и пластичной. При упругом искажении тело быстро принимает прежнюю форму после прекращения действия внешней силы, а при пластичной этого не происходит. Это зависит от величины воздействия, но в большей степени от материала, из которого сделано тело. Например, пластилин способен принять любую форму, а резина вернется в первоначальное состояние (при нормальной температуре).

Как по внешнему виду отличить хищника от травоядного
Как по внешнему виду отличить хищника от травоядного
Как установить тахометр
Как установить тахометр
Как рассчитать индекс
Как рассчитать индекс
Что изучает медицинская генетика
Что изучает медицинская генетика
Как найти массу эквивалента
Как найти массу эквивалента
История открытия таблицы Менделеева
История открытия таблицы Менделеева

© CompleteRepair.Ru