Page 72 -

4.5 Сила упругости. Закон Гука
В игрушечном
пистолете усилие
сжатой пружины
ПРОЕКТНАЯ ВЕРСИЯ
используют В твердом теле частицы (молекулы, атомы) в равновесном
для стрельбы состоянии выполняют тепловые колебания, энергия их взаи-
небольшими модействия будет минимальной. При увеличении расстояния
шариками. Как между частицами появляется сила тяги, при уменьшении рас-
изменится сила, стояния – сила отталкивания. Это сила упругости, которая по
действующая на
шарик, если сжатие своей природе относится к электромагнитным силам. Сила
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
пружины удвоится натяжения нити, сила реакции опоры и вес являются видами
и если пружина силы упругости.
заменена пружиной Британский ученый Роберт Гук в 1676 году исследовал за-
жесткостью в висимость действия сил от деформации. В настоящее время
два раза меньше
исходной? разработанный Гуком шарнир используется во всех механиче-
ских установках. Гук придумал и усовершенствовал астроно-
мические приборы. Он также делал исследования в биологии,
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА географии и геологии.
Сжатие и растяжение – простейшие виды деформации. Они
■ предел упругости
характеризуются возникающим под воздействием внешней
■ предел прочности силы абсолютным абсолютным удлинением (деформацией)
■ предел x (Δl) и относительным удлинением (относительной дефор-
пропорциональности мацией) ε. Абсолютное удлинение определяется формулой x
=Δl =l – l , где l – начальная длина, l – конечная длина. Отно-
ЗАДАНИЕ 1 0 0
сительное удлинение означает величину, указывающую на то,
Учитывая строение ве- какую часть начальной длины деформируемого образца со-
щества, докажи, что сила ставляет абсолютное удлинение ∆l. Относительное удлинение
натяжения нити и сила выражается отношением абсолютного удлинения к начальной
реакции опоры являются длине образца ε=∆l/l , ε – безмерная величина. При деформа-
видами силы упругости. 0
ции растяжения ε>0, при сжатии ε<0. Отношение между силой
и абсолютным удлинением зависит от механических свойств
вещества и геометрических размеров тела.
На рисунке 4.15 представлен простой опыт, показывающий,
как на длину пружины влияет приложенная сила или нагрузка.
Пружина подвешена вертикально. Постепенно увеличивая
нагрузку, можно увидеть, что x – абсолютное удлинение пру-
жины – меняется на одинаковую величину при каждой навеске
груза. Чем больше деформация тела, тем больше величина
силы упругости.
На рисунке 4.16 показан график зависимости силы упруго-
сти F от удлинения x. Из графика можно увидеть, что сила
Рисунок 4.15. упр
Определение прямо пропорциональна абсолютному удлинению. Точка А на
зависимости длины графике показывает пределы пропорциональности, т. е. закон
пружины от силы Гука выполняется до точки А. С помощью градиента графика

72