ОПРЕДЕЛЕНИЕ Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации

УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ Условие возникновения силы упругости - - деформация Под деформацией понимают изменение объема или формы тела под действием внешних сил

ПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ При изменении расстояния между атомами изменяются силы взаимодействия между ними, которые стремятся вернуть тело в исходное состояния. Силы упругости имеют электромагнитную природу.

Исчезают после прекращения действия внешних сил Не исчезают после прекращения действия внешних сил

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ СИЛА УПРУГОСТИ?

СИЛА УПРУГОСТИ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА АБСОЛЮТНОМУ УДЛИНЕНИЮ (РАСТЯЖЕНИЮ) ТЕЛА

ФОРМУЛА ЗАКОНА ГУКА ( В ПРОЕКЦИИ НА ОСЬ Х) k – коэффициент жесткости [k] = Н/м

При действии одной и той же силы на разные пружины они имеют разное абсолютное удлинение (сжатие), т.к. жесткость первой пружины больше жесткости второй (к1 > к2)

ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ ЖЁСТКОСТИ? Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала. Коэффициент жёсткости – это физическая величина, которая численно равна силе упругости при растяжении тела на 1 м.

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗАКОНА ГУКА tgα = k =F упр /Δl tgα = k = F упр / х

ОПРЕДЕЛИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ ЖЁСТКОСТИ ПО ГРАФИКУ На графике отметим точку и опустим перпендикуляры на оси координат, запишем значения силы упругости Fx = 20 Н и абсолютного удлинения пружины Δl = 0,04 м и затем по формуле вычислим коэффициент жесткости k = 20 Н/ 0,04 м = 500 Н/ м

ЗАКОН ГУКА ДЛЯ МАЛЫХ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна его удлинению (сжатию) и направлена противоположно перемещению частиц тела при деформации

ЗАКОН ГУКА ПРИ ИЗГИБЕ Сила упругости прямо пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах

НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ УПРУГОСТИ ПРОТИВОПОЛОЖНО НАПРАВЛЕНИЮ ДЕФОРМАЦИИ

В ФИЗИКЕ ЗАКОН ГУКА ПРИНЯТО ЗАПИСЫВАТЬ В ДРУГОЙ ФОРМЕ Для этого введем две новые величины: относительное удлинение (сжатие) – ε и напряжение - σ Относительное удлинение (сжатие) – это изменение длины тела, отнесенное к единице длины. Оно равно отношению относительного удлинения тела (сжатия) к его первоначальной длине:

МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Механическое напряжение – это сила упругости, действующая на единицу площади. Оно равно отношению модуля силы упругости к площади поперечного сечения тела:

ВЫВОД ЗАКОНА ГУКА Е ε

При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела где Е – модуль Юнга или модуль упругости, который измеряется в Па (Е = σ / ε измеряется в тех же единицах, что напряжение)

МОДУЛЬ УПРУГОСТИ - Е Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Модуль Юнга показывает напряжение, которое необходимо приложить к телу, чтобы удлинить его в 2 раза. Модуль Юнга показывает напряжение, которое необходимо приложить к телу, чтобы удлинить его в 2 раза. Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E 2·10 11 Н/м 2, а для резины E 2·10 6 Н/м 2 Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E 2·10 11 Н/м 2, а для резины E 2·10 6 Н/м 2.

ПРИМЕРЫ СИЛ УПРУГОСТИ Сила упругости, которая возникает при натяжении подвеса (нити) называется силой натяжения нити и направлена вдоль нити (троса и т. п.)

Сила упругости, которая возникает при действии опоры на тело, называется силой реакции опоры и направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения тел

КАКИЕ ДЕФОРМАЦИИ ИЗОБРАЖЕНЫ?

ДЕФОРМАЦИИ В ЖИЗНИ