Elastīgā izturība (Fviņš) ir spēks, kas tiek veikts uz ķermeņa, kurai ir elastība, piemēram, atsperes, gumijas vai elastīgas.
Tāpēc šis spēks nosaka šī ķermeņa deformāciju, kad tas stiepjas vai saspiež. Tas būs atkarīgs no pielietotā spēka virziena.
Kā piemēru domāsim par atsperi, kas piestiprināta pie atbalsta. Ja uz to nedarbojas spēks, mēs sakām, ka tas ir miera stāvoklī. Savukārt, kad mēs izstiepjam šo pavasari, tas radīs spēku pretējā virzienā.
Ņemiet vērā, ka deformācija, ko cieta atspere, ir tieši proporcionāla pieliktā spēka intensitātei. Tādējādi, jo lielāks ir pielietotais spēks (P), jo lielāka ir atsperes (x) deformācija, kā redzams zemāk redzamajā attēlā:
Stiepes izturības formula
Lai aprēķinātu elastības spēku, mēs izmantojam angļu zinātnieka Roberta Huka (1635-1703) izstrādāto formulu, ko sauc Huka likums:
F = K. x
Kur,
F: elastīgajam korpusam pieliktais spēks (N)
K: elastīgā konstante (N / m)
x: elastīgā ķermeņa izmaiņas (m)
Elastīga konstante
Ir vērts atcerēties, ka tā saukto “elastīgo konstanti” nosaka izmantotā materiāla raksturs un arī tā izmēri.
Piemēri
1. Atsperes viens gals ir piestiprināts pie atbalsta. Pieliekot spēku otrā galā, šī pavasara deformācija ir 5 m. Nosakiet pielietotā spēka intensitāti, zinot, ka atsperes konstante ir 110 N / m.
Lai zinātu spēka spēku, kas iedarbojas uz atsperi, mums jāizmanto Huka likuma formula:
F = K. x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Nosakiet tādas atsperes variāciju, kuras iedarbības spēks ir 30N un tās elastīgā konstante ir 300N / m.
Lai atrastu variācijas, kuras cieta pavasaris, mēs izmantojam Huka likuma formulu:
F = K. x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Elastīgā potenciālā enerģija
Enerģiju, kas saistīta ar elastīgo spēku, sauc par elastīgo potenciālo enerģiju. Tas ir saistīts ar darbs veic ķermeņa elastīgais spēks, kas iet no sākotnējā stāvokļa uz deformēto stāvokli.
Elastīgās potenciālās enerģijas aprēķināšanas formula ir izteikta šādi:
EPun = Kx2/2
Kur,
EPun: elastīgā potenciālā enerģija
K: elastīga konstante
x: ķermeņa elastīgās deformācijas mērījums
Vai vēlaties uzzināt vairāk? Lasiet arī:
- Spēks
- Potenciālā enerģija
- Elastīgā potenciālā enerģija
- Fizikas formulas
Iestājeksāmena vingrinājumi ar atgriezenisko saiti
1. (CFU) Daļa ar masu m, kas pārvietojas horizontālā plaknē bez berzes, ir piestiprināta atsperes sistēmai četros dažādos veidos, kas parādīti zemāk.
Attiecībā uz daļiņu svārstību frekvencēm atzīmējiet pareizo alternatīvu.
a) II un IV gadījuma biežums ir vienāds.
b) Frekvences III un IV gadījumos ir vienādas.
c) Visaugstākā frekvence notiek II gadījumā.
d) Visaugstākā frekvence notiek I gadījumā.
e) Zemākā frekvence notiek IV gadījumā.
B) alternatīva) Frekvences III un IV gadījumos ir vienādas.
2. (UFPE) Apsveriet attēlā redzamo atsperes masas sistēmu, kur m = 0,2 kg un k = 8,0 N / m. Bloks tiek nomests no attāluma, kas vienāds ar 0,3 m no tā līdzsvara stāvokļa, atgriežoties tajā ar precīzi nulles ātrumu, tāpēc nekad nepārspējot līdzsvara stāvokli. Šajos apstākļos kinētiskās berzes koeficients starp bloku un horizontālo virsmu ir:
a) 1.0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
B) alternatīva 0.6
3. (UFPE) Priekšmets ar masu M = 0,5 kg, kas balstīts uz horizontālas virsmas bez berzes, ir piestiprināts pie atsperes, kuras elastības spēka konstante ir K = 50 N / m. Objektu velk par 10 cm un pēc tam atbrīvo, sākot svārstīties attiecībā pret līdzsvaroto stāvokli. Kāds ir objekta maksimālais ātrums, m / s?
a) 0,5
b) 1,0
c) 2.0
d) 5.0
e) 7.0
B) alternatīva 1.0
