Еластична якост (Fтой) е силата, упражнявана върху тяло, което има еластичност, например пружина, гума или еластичност.
Следователно тази сила определя деформацията на това тяло, когато се разтяга или компресира. Това ще зависи от посоката на приложената сила.
Като пример, нека помислим за пружина, прикрепена към опора. Ако върху него не действа сила, ние казваме, че тя е в покой. На свой ред, когато опънем тази пролет, тя ще създаде сила в обратна посока.
Имайте предвид, че деформацията, понесена от пружината, е право пропорционална на интензивността на приложената сила. По този начин, колкото по-голяма е приложената сила (P), толкова по-голяма е деформацията на пружината (x), както се вижда на изображението по-долу:
Формула на якост на опън
За да изчислим еластичната сила, използваме формула, разработена от английския учен Робърт Хук (1635-1703), т.нар Законът на Хук:
F = K. х
Където,
F: сила, приложена към еластичното тяло (N)
К: еластична константа (N / m)
х: вариация, понесена от еластичното тяло (m)
Еластична константа
Струва си да се помни, че така наречената „еластична константа“ се определя от естеството на използвания материал, а също и от неговите размери.
Примери
1. Пружината има единия край, фиксиран към опора. При прилагане на сила в другия край тази пружина претърпява деформация от 5 m. Определете интензивността на приложената сила, като знаете, че пружинната константа е 110 N / m.
За да знаем силата на силата, упражнявана върху пружината, трябва да използваме формулата на закона на Хук:
F = K. х
F = 110. 5
F = 550 N
2. Определете вариацията на пружина, която има действаща сила 30N и нейната еластична константа е 300N / m.
За да намерим вариацията, претърпяна от пролетта, използваме формулата на закона на Хук:
F = K. х
30 = 300. х
x = 30/300
x = 0,1 m
Еластична потенциална енергия
Енергията, свързана с еластичната сила, се нарича еластична потенциална енергия. Той е свързан с работа извършва се от еластичната сила на тялото, която преминава от първоначално положение в деформирано положение.
Формулата за изчисляване на еластичната потенциална енергия се изразява, както следва:
EPи = Kx2/2
Където,
EPи: еластична потенциална енергия
К: еластична константа
х: мярка за еластична деформация на тялото
Искате ли да знаете повече? Прочетете също:
- Сила
- Потенциална енергия
- Еластична потенциална енергия
- Формули по физика
Упражнения за приемни изпити с обратна връзка
1. (CFU) Частица с маса m, движеща се в хоризонтална равнина, без триене, е прикрепена към пружинна система по четири различни начина, показани по-долу.
По отношение на честотите на трептене на частиците, отбележете правилната алтернатива.
а) Честотите в случаи II и IV са еднакви.
б) Честотите в случаи III и IV са еднакви.
в) Най-високата честота се проявява в случай II.
г) Най-високата честота се случва в случай I.
д) Най-ниската честота се случва в случай IV.
Алтернатива б) Честотите в случаи III и IV са еднакви.
2. (UFPE) Помислете за системата пружина-маса на фигурата, където m = 0,2 Kg и k = 8,0 N / m. Блокът се изпуска от разстояние, равно на 0,3 m от равновесното си положение, като се връща към него с точно нулева скорост, следователно, без да излиза извън равновесното положение нито веднъж. При тези условия коефициентът на кинетично триене между блока и хоризонталната повърхност е:
а) 1.0
б) 0,6
в) 0,5
г) 0,707
д) 0,2
Алтернатива б) 0.6
3. (UFPE) Предмет с маса M = 0,5 kg, поддържан върху хоризонтална повърхност без триене, е прикрепен към пружина, чиято константа на еластична сила е K = 50 N / m. Обектът се издърпва за 10 см и след това се освобождава, започвайки да трептене спрямо балансираното положение. Каква е максималната скорост на обекта, в m / s?
а) 0,5
б) 1.0
в) 2.0
г) 5.0
д) 7.0
Алтернатива б) 1.0
