THE законвгачок стверджує, що коли деформація джерела деформується міцність зовнішні, a міцністьеластичний відновний засіб починає здійснюватись в те саменапрямку і в сенспротилежний до зовнішньої сили. Ця пружна сила, у свою чергу, є змінною і залежить від величини деформації, яку зазнає пружина.
Дивисьтакож:Фізичні прийоми формули
Закон Гука та сила пружності
Відповідно з Закон Гука, коли на пружину прикладається сила, вона здатна деформувати пружину, отже, пружина виробляє силу, протилежну зовнішній, що називається міцністьеластичний. Ця сила стає більшою відповідно до деформація весни. див формула використовується для обчислення міцністьеластичний:
Fвін - міцність на розрив (N)
k - постійна пружності (Н / м)
x - деформація пружини (м)
У наведеній вище формулі можна спостерігати наявність a сигналунегативний. Цей знак стосується сенс сили пружності, яка завжди протилежна зміні довжини, яку зазнає пружина (x). Якщо це відхилення позитивне, сила є негативний, тобто має сенспротилежний.
Графік закону Гука
Виходячи з наведеної вище формули, ми можемо побудувати графік, який пов'язує силу пружності з модулем деформації пружини. При цьому графіка матиме такий профіль:
Аналізуючи графік вище, можна помітити, що прикладаючи до пружини силу 40 Н, її деформація становить 0,5 м. Крім того, сила пружини також має модуль 40 Н, згідно Третій закон Ньютона, закон Росії дії і реакція. Давайте обчислимо постійнийеластичний цієї весни, про яку йдеться, на основі модуля міцністьеластичний.
Розрахунок показує, що постійнийеластичний цієї весни 80 Н / м, але що це означає? Далі ми пропонуємо коротку тему, присвячену пружній константі та її значенню.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Постійна пружності пружини
THE постійнийеластичний вимірює жорсткість пружини, тобто силу, необхідну, щоб спричинити страждання пружини a деформація. Пружини, які мають великі пружні константи, важче деформувати, тобто, щоб їх довжина змінювалася, необхідно прикласти більшу силу. Постійна пружності дорівнює a скалярна велич, та одиниця виміру відповідно до Міжнародна система одиниць, - Н / м (ньютон на метр).
уявіть, що а весна вона має постійну пружності 800 Н / м. Цю пружину потрібно буде стиснути або розтягнути силою щонайменше 800 Н, щоб її довжина змінилася на 1 м. Таким чином, якби ми хотіли, щоб ця пружина змінювалась на 0,5 м, мінімальна сила, необхідна для цього, була б 400 Н.
Читайте також: П’ять порад для розв’язування фізичних вправ
Пружинна деформація або подовження
THE деформація або подовження є мірою зміни довжини пружини. У цьому сенсі його можна обчислити за допомогою різниця між довжинаОстаточний це довжинапочатковий весни. Коли пружина має початкові розміри, вільна від дії сил, що її деформують, подовження не відбувається.
x - деформація пружини (м)
LF - кінцева довжина пружини (м)
L0 - початкова довжина пружини (м)
Зверніть увагу, що у наведеній вище формулі, якщо остаточна довжина пружини (LF) більше початкової довжини (L0), деформація буде позитивні (x> 0); інакше, коли кінцева довжина пружини менше початкової, деформація буде негативний (x <0).
Дивіться також:Сім найпоширеніших помилок, допущених при вивченні фізики
Розв’язані вправи з закону Гука
Питання 1) Пружина з постійною пружності, рівною 200 Н / м, має довжину 20 см. При дії зовнішньої сили довжина цієї пружини стає 15 см. Визначте величину сили пружності, яка діє на пружину при стисненні на 15 см.
а) 40 Н / м
б) 10 Н / м
в) 30 Н / м
г) 15 Н / м
д) 25 Н / м
Шаблон: буква В.
Деформація пружини вимірюється різницею між початковою довжиною та розміром при дії зовнішньої сили. У цьому випадку подовження пружини дорівнює 5 см або 0,05 м. Виходячи з цього, давайте зробимо розрахунки:
Питання 2) При стисненні силою 4 Н пружина змінює свою довжину на 1,6 см (0,016 м). Постійна пружності цієї пружини, в Н / м, становить приблизно:
а) 6,4 Н / м
б) 500 Н / м
в) 250 Н / м
г) 256 Н / м
д) 12,8 Н / м
Шаблон: літера С.
Проведемо обчислення за законом Гука:
Питання 3) Щодо сили пружності, описаної математично законом Гука, позначте альтернативу ПРАВИЛЬНО:
а) Чим більша константа пружності пружини, тим менше сили потрібно для її деформації.
б) Сила пружності обернено пропорційна подовженню пружини.
в) Сила, яка діє на пружину, деформуючи її, дорівнює силі пружності, що створюється пружиною.
г) Сила пружності має максимальне значення, коли пружина має первісну форму.
д) Постійна пружини - це скалярна величина, виміряна в ньютонах на грам.
Шаблон: літера Б
Давайте розглянемо альтернативи:
The) підробка: Скільки менший - постійна пружності пружини, тим менше зусилля потрібно, щоб її деформувати.
Б) підробка: Еластична міцність є безпосередньо пропорційний подовженню пружини.
в) Правда.
г) підробка: Еластична міцність має своє значення Мінімум коли пружина у первісній формі.
і) підробка: Постійна пружності пружини є скалярною величиною, виміряною в ньютонах на метро.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
