Упругая сила и закон Гука

Закон Гука - это физический закон, который определяет деформацию, которой подвергается упругое тело за счет силы.

Теория утверждает, что растяжение упругого объекта прямо пропорционально приложенной к нему силе.

В качестве примера можно представить пружину. При его растяжении возникает сила, противоположная выполняемому движению. Таким образом, чем больше приложенная сила, тем больше будет его деформация.

С другой стороны, когда пружина не имеет силы, действующей на нее, мы говорим, что она находится в равновесии.

Вы знали?

Закон Гука назван в честь английского ученого Роберта Гука (1635–1703).

Формула

Формула закона Гука выражается следующим образом:

F = k. там

откуда,

F: сила, приложенная к упругому телу
K: константа упругости или константа пропорциональности
там: независимая переменная, то есть перенесенная деформация

Согласно Международной системе (СИ) сила (F) измеряется в Ньютонах (Н), постоянная упругости (K) - в Ньютонах на метр (Н / м), а переменная (Δl) - в метрах (м).

Примечание: Изменение перенесенной деформации

Δl = L - L₀, может быть обозначено Икс. Обратите внимание, что L - это конечная длина пружины, а L₀, начальная длина.

Эксперимент с законом Гука

Чтобы подтвердить закон Гука, мы можем провести небольшой эксперимент с пружиной, прикрепленной к опоре.

Вытягивая его, мы видим, что сила, которую мы прикладываем для его растяжения, прямо пропорциональна силе, которую он оказывает, но в противоположном направлении.

Другими словами, деформация пружины увеличивается пропорционально приложенной к ней силе.

Графический

Чтобы лучше понять эксперимент с законом Гука, составлена ​​таблица. Заметь Δl или x соответствует деформации пружины, а Fили P соответствует силе, действующей на пружину.

Таким образом, если P = 50N и x = 5 м, имеем:

F (N)	50	100	150
х (м)	5	10	15

Отметив значения, мы строим график зависимости F от x.

Упражнения для вступительных экзаменов с обратной связью

1. (УФСМ) Во время силовых упражнений, выполняемых бегуном, используется резинка, прикрепляемая к их животу. В стартах спортсмен добивается следующих результатов:

Неделя	1	2	3	4	5
Δx (см)	20	24	26	27	28

Максимальное усилие, достигаемое спортсменом, зная, что постоянная упругости ремня составляет 300 Н / м и что он подчиняется закону Гука, выражается в Н:

а) 23520
б) 17600
в) 1760 г.
г) 840
д) 84

См. Ответ

Альтернатива и

2. (UFU-MG) Стрельба из лука стала олимпийским видом спорта со времен Второй Олимпиады в Париже в 1900 году. Лук - это устройство, которое преобразует упругую потенциальную энергию, накопленную при натяжении тетивы, в кинетическую энергию, которая передается стреле.

В ходе эксперимента мы измеряем силу F, необходимую для натяжения лука на определенное расстояние x, получая следующие значения:

F (N)	160	320	480
х (см)	10	20	30

Значение и единицы упругой постоянной k дуги:

а) 16 м / Н
б) 1,6 кН / м
в) 35 Н / м
г) 5/8 х 10^-2 м / н

См. Ответ

Альтернатива б

3. (UFRJ-RJ) Система, представленная на рисунке (тележки одинаковой массы, соединенные с одинаковыми пружинами), изначально находится в состоянии покоя и может перемещаться с незначительным трением по горизонтальным рельсам:

К свободному концу пружины 3, параллельному направляющим и ориентированному вправо, прилагается постоянная сила. После гашения начальных колебаний сборка перемещается блоком вправо. В этой ситуации, когда l1, l2 и l3 - соответствующие длины пружин 1, 2 и 3, отметьте правильный вариант:

а) l1> l2> l3
б) l1 = l2 = l3
в) l1 г) l1 = l2 д) l1 = l2> l3

См. Ответ

Альтернатива c

Хотите узнать больше? Также читайте статьи:

• Сила
• Упругая прочность
• Потенциальная энергия
• Упругая потенциальная энергия