Сила упругости.Закон Гука.
Секреты экзаменатораЗакон Гука − основной закон теории упругости. Он был открыт английским ученым Робертом Гуком в 1660 году, когда ему было 25 лет. Закон Гука гласит:
Сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения или сжатия тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела.
где k — коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. Единицей жесткости в СИ является ньютон на метр (1 Н/м).У каждого тела своя жесткость. Чем больше жесткость тела (пружины, проволоки, стержня и т. д.), тем меньше оно изменяет свою длину под действием данной силы.
Сила реакции опоры - это сила упругости, действующая на тело со стороны опоры перпендикулярно её поверхности.
Следует помнить, что закон Гука справедлив только для упругой деформации. Закон Гука хорошо выполняется только при малых деформациях. При больших деформациях изменение длины перестает быть прямо пропорциональным приложенной силе, а при очень больших деформациях тело разрушается.
Пример задачи:
1. На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,3 кН/м при поднятии вверх рыбы весом 300 г?
Сначала определим силу, которая возникает, когда мы что-то поднимаем. Это, конечно, сила тяжести. Если принять ускорение свободного падения равным
10 м/с², то модуль силы тяжести равен (не забываем массу представить в единицах СИ – килограммах):
Тогда по закону Гука определим модуль удлинения лески:
Выражаем модуль удлинения:
Подставим числа, жесткость лески при этом выражаем в Ньютонах:
Ответ:0,01м