Question

Какая сила возникает при деформации тел? От чего она зависит? Запишите формулу этой силы.

Answer 1

Ответ:

Си́ла упру́гости — сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть его в исходное (начальное) состояние. В случае упругих деформаций энергия деформации является потенциальной. Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия.

Силу упругости обозначают буквой  F  с индексом —  Fупр .

Английский учёный Роберт Гук, современник Ньютона, установил, что

изменение длины тела при растяжении (или сжатии) прямо пропорционально модулю силы упругости. Это называется законом Гука.

Fупр=k⋅Δl , где

Δl  — удлинение тела (изменение его длины),

k  — коэффициент пропорциональности, который называется жёсткостью.

 

Жёсткость тела зависит от формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.

 

Закон Гука справедлив только для упругой деформации.

Объяснение:

Пример:

На книгу, лежащую на столе, также действует сила тяжести, но книга не проваливается сквозь стол, а находится в покое.

 

Подвесим тело на нити. Оно падать не будет.

Тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити покоятся, т.к. сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой.

Что же это за сила, и как она возникает?

Если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение, то деформация является упругой.

Answer 2

Сила, возникающая при деформации тела, называется силой упругости или упругой силой. Она зависит от характеристик самого тела, таких как его материал и геометрические параметры.

Формула упругой силы, выражающая зависимость между силой, деформацией и характеристиками тела, известна как закон Гука и имеет вид:

F = -k * Δx

где: F - упругая сила (в ньютонах), k - коэффициент упругости или коэффициент жесткости (в ньютонах на метр), Δx - изменение длины или деформация (в метрах).

Знак "-" в формуле указывает на то, что упругая сила направлена противоположно относительно направления деформации. Это свойство объясняет возвращающийся характер упругости, когда сила восстанавливает форму и размеры тела после деформации.