Як визначити силу пружності
В результаті деформації фізичного тіла завжди виникає сила, яка їй протидіє, прагнучи повернути тіло в початкове положення. визначити цю силу пружності в найпростішому випадку можна по закону Гука.
1
сила пружності, діюча на деформоване тіло, виникає як наслідок електромагнітної взаємодії між його атомами. Існують різні види деформації: стиснення / розтягування, зрушення, вигин. Під впливом зовнішніх сил різні частини тіла рухаються по-різному, звідси спотворення і сила пружності, яка спрямована в бік колишнього стану.
2
Деформація розтягу / стиску характеризується напрямком зовнішньої сили уздовж осі предмета. Це може бути стрижень, пружина, стовп, колона і інше тіло, що має довгу форму. При спотворенні змінюється поперечний переріз, а сила пружності пропорційна взаємному зсуву частинок тіла: Fупр = -k • x.
3
Ця формула називається законом Гука, проте застосовується вона не завжди, а лише при відносно малих значеннях х. Величина k називається жорсткістю і виражається в Н / м. Цей коефіцієнт залежить від вихідного матеріалу тіла, а також форми і розмірів, він пропорційний поперечному перерізі.
4
При деформації зсуву об`єм тіла не змінюється, але його шари змінюють своє положення відносно один одного. сила пружності дорівнює добутку коефіцієнта пружності при зсуві, що знаходиться в прямій залежності від поперечного перерізу тіла, на величину кута між віссю і дотичною, в напрямку якої діє зовнішня сила: Fупр = D • .
5
Вигин є більш складним видом деформації, він полягає у впливі сили на внутрішню поверхню тіла, при цьому його кінці фіксуються на засадах. Прикладом може служити металева балка в складі будівельної конструкції. сила пружності в цьому випадку називається силою реакції опори і по модулю дорівнює силі тяжіння, якщо немає додаткової зовнішньої сили: Fупр = -m • g.
6
Деформація буває пружною і пластичної. При пружному спотворенні тіло швидко приймає колишню форму після припинення дії зовнішньої сили, а при пластичній цього не відбувається. Це залежить від величини впливу, але в більшій мірі від матеріалу, з якого зроблено тіло. Наприклад, пластилін здатний прийняти будь-яку форму, а гума повернеться в первинний стан (при нормальній температурі).
Статті за темою "Як визначити силу пружності"
Оцініть, будь ласка статтю