Силы в механике Закон гука

Техническая механика

Сопротивление материалов

Закон Гука для продольных нагрузок

Более 350 лет назад 25-летний английский физик Роберт Гук (в англоязычной транскрипции — Хук) сформулировал зависимость между относительным линейным удлинением тела и величиной растягивающей тело силы.
В оригинале формулировка закона, предложенная Гуком, звучит примерно так:
«Какова сила, таково и удлинение».
В современной трактовке эта зависимость в общем виде формулируется следующим образом:
«Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации» .

Казалось бы, очевидный вывод, который напрашивается естественным образом – чем больше сила, приложенная к брусу, тем в большей степени он деформируется. Тем не менее, заслуга Гука заключается в том, что именно он обратил внимание, на линейную (прямо пропорциональную) зависимость между нагрузкой и относительной деформацией.

Открытия многих, казалось бы — очевидных, закономерностей совершают гении. Ведь в течении предшествующих Ньютону человеческих поколений считалось, что чем легче тело, тем дольше оно падает на земную поверхность с высоты. И лишь гений смог опровергнуть это заблуждение миллионов людей. По сути, только великий Эйнштейн сделал неочевидное открытие, которому, впрочем, предшествовали научные исследования и гипотезы многих талантов.

Долгое время закон Гука являлся единственным инструментом новоявленной науки сопротивление материалов, и лежал в основе всех расчетов конструкций на прочность и жесткость. Лишь спустя много лет учеными были установлены более сложные (непропорциональные) зависимости между напряжениями и приложенными к элементам конструкции силовыми факторами, которые, впрочем, тоже основываются на законе Гука.
Большую роль в развитии науки сопротивление материалов сыграли такие видные ученые, как Герц, Журавский, Эйлер, Ясинский и другие, установившие зависимости между напряжениями и сложными видами нагружений. Большинство этих зависимостей и выводов основываются на экспериментально-опытных исследованиях, т. е. получены не только с помощью математического анализа (эмпирические зависимости) .

Роберт Гук (1635—1703) считается одним из талантливейших ученых своего времени. Обладавший кипучей творческой энергией, он совершил много интересных открытий в самых разных науках – фундаментальной физике, термодинамике, акустике, оптике, биологии. Достаточно сказать, что Гуку многие ученые отдают пальму первенства в открытии закона всемирного тяготения, считая, что он раньше Ньютона пришел к его осознанию.
Роберт Гук отличался способностью браться за изучение многих явлений в природе, и, зачастую, не закончив исследование одного явления, на полпути к открытию брался за совершенно другой научный труд, а результатами его незавершенных выводов пользовались последователи, увековечивая свое имя в науке.
Тем не менее, этот человек останется в памяти потомков, как автор знаменитого закона Гука.

Математически закон Гука для деформаций растяжения и сжатия можно записать так:

где:
σ – напряжение в сечении бруса,
ε — относительное удлинение бруса, которое определяется по формуле ε = Δl/l (здесь Δl – абсолютное удлинение бруса, l – начальная длина бруса),
Е – коэффициент пропорциональности, который называют модулем продольной упругости (или модулем упругости первого рода, или модулем Юнга).

Коэффициент Е является справочной (определяемой экспериментально) величиной, характеризующей способность материала противостоять деформации и измеряется в Паскалях (1 Па = Н/м 2 ) .
Поскольку 1 Паскаль – очень маленькая величина (муха весом 14 мг, севшая на столик площадью 1 м 2 окажет на него давление, примерно равное 0,00014 Па) , поэтому чаще применяют ее производную – 1 МПа (миллион Паскалей, или 1 МПа = 1 000 000 Па) .

Математическое выражение закона Гука можно представить в расширенном виде, подставив вместо σ (напряжения) его зависимость от силы и площади сечения: σ = F/A , и вместо ε (удельное удлинение) выражение Δl/l . Тогда получим:
F/A = Е(Δl/l) , откуда можно выразить абсолютное удлинение (укорочение) бруса в результате приложения внешней силы F :

Это выражение можно сформулировать следующим образом: абсолютное удлинение (укорочение) бруса прямо пропорционально приложенной внешней нагрузке и длине бруса и обратно пропорционально площади поперечного сечения бруса .
Выражение ЕА , стоящее в знаменателе дроби, часто называют жесткостью сечения при растяжении и сжатии.

Приведенные формулы закона Гука применимы только для брусьев или их участков постоянного поперечного сечения, изготовленных из однородного материала и при постоянной продольной силе. Если брус имеет ступенчатую форму, или состоит из участков, изготовленных из разных материалов, и нагружен на разных участках несколькими продольными силами, то абсолютное изменение длины всего бруса определяют, как сумму абсолютных удлинений его отдельных участков:

В заключение следует отметить, что закон Гука справедлив в ограниченном диапазоне внешних нагрузок и не применим, когда некоторые напряжения (или деформации) достигают предельных значений, характерных для каждого материала. При превышении предельных значений напряжений линейная зависимость между нагрузками и деформациями не наблюдается.

Материалы раздела «Сопротивление материалов»:

Силы в механике Закон гука

1.12. Сила упругости. Закон Гука

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости .

Простейшим видом деформации являются деформации растяжения и сжатия (рис. 1.12.1).

Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций. Например, при деформации изгиба упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах (рис. 1.12.2).

Упругую силу действующую на тело со стороны опоры (или подвеса), называют силой реакции опоры . При соприкосновении тел сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения. Поэтому ее часто называют силой нормального давления . Если тело лежит на горизонтальном неподвижном столе, сила реакции опоры направлена вертикально вверх и уравновешивает силу тяжести: Сила с которой тело действует на стол, называется весом тела.

В технике часто применяются спиралеобразные пружины (рис. 1.12.3). При растяжении или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. Коэффициент k называют жесткостью пружины . В пределах применимости закона Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, называют динамометром . Следует иметь в виду, что при растяжении или сжатии пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба.

В отличие от пружин и некоторых эластичных материалов (резина) деформация растяжения или сжатия упругих стержней (или проволок) подчиняются линейному закону Гука в очень узких пределах. Для металлов относительная деформация ε = x / l не должна превышать 1 % . При больших деформациях возникают необратимые явления (текучесть) и разрушение материала.

Урок физики в 10-м классе по теме «Силы в механике. Сила упругости. Закон Гука»

Разделы: Физика

Учебник: Физика-10, Л. Э. Генденштейн, Ю. И. Дик.

В школе занятия проходят парами, поэтому план-конспект рассчитан на 2 урока. Перемена ориентировочно должна быть после подготовки к лабораторной работе (тема, цели, таблица, оборудование, инструктаж учителя).

Цели урока для учителя: повторить и обобщить 1-й закон Ньютона, понятия инерциальной и неинерциальной систем отсчета, явление инерции, понятия гео- и гелиоцентрической систем мира; в ходе рассуждений подвести учащихся к выводу о том, что взаимодействие тел является причиной ускорения, а сила есть мера взаимодействия тел; сообщить о видах сил, привести примеры; подробно рассмотреть силу упругости как пример сил в природе; в ходе рассуждений выяснить причину возникновения силы упругости; рассмотреть явление деформации, виды деформаций; сформулировать закон Гука; в ходе лабораторной работы проверить справедливость закона Гука для упругой деформации; познакомить с видами задач на закон Гука.

Цели урока для учащихся: повторить и обобщить 1-й закон Ньютона, понятия инерциальной и неинерциальной систем отсчета, явление инерции, понятия гео- и гелиоцентрической систем мира; выяснить причину ускорения тел; познакомиться с понятием сила, его определением в физике; выяснить природу силы упругости; познакомиться с определением деформации, ее видами; сформулировать закон Гука, опытным путом проверить его справедливость.

1. Организационный момент.

2. Сообщение темы, целей.

3. Повторение, обобщение, входной контроль (беседа по вопросам учителя).

— Сформулируйте первый закон Ньютона.

— Как вы понимаете первый закон Ньютона?

— Кто открыл первый закон Ньютона?

— Что такое инерция?

— Что такое инерциальная система отсчета?

— Существуют ли инерциальные системы отсчета?

— Как протекало бы одно и то же механическое явление в разных инерциальных системах отсчета? Неинерциальных?

— Сформулируйте принцип относительности Галилея.

— Гео- и гелиоцентрическая ситема мира, в чем разница?

Итог опроса подводит учитель (1-2 фразы для перехода к следующему этапу урока).

4. Изучение нового материала.

В процессе объяснения используется презентация (приложение1).

Согласно первому закону Ньютона, в инерциальной системе отсчета тело, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано, сохраняет свою скорость неизменной, т.е. двидется без ускорения.

Что необходимо, чтобы начало двигаться с ускорением? (взаимодействие)

Т.е. взаимодействие тел — причина ускорения. Но тела могут взаимодействовать по-разному (привести примеры, с телами разной массы и взаимодействиями с разной силой на одно и то же тело).

Т.е. взаимодействие может быть разным. Мерой взаимодействия тел является сила.

Чем больше сила, тем большее ускорение приобретает тело при взаимодействии.

От чего еще будет зависеть ускорение тела при взаимодействии? (от его массы)

Далее по слайдам, следуя логической цепочке:

  • Сила — векторная величина.
  • Модуль силы.
  • Направление силы.
  • Точка приложения силы.
  • Виды сил.
  • Сила упругости.
  • Определение силы упругости.
  • Когда возникает?
  • Деформация.
  • Примеры деформаций.
  • Причина возникновения силы упругости — взаимодействие молекул.
  • Далее проводится демонстрационный эксперимент с пружиной, закрепленной на штативе, закрепленной линейкой и одинаковыми грузиками, в ходе которого необходимо выяснить, что величина деформации зависит от силы, приложенной к пружине (линейно, поэтому пружину нужно проверить учителю заранее!).

    Делаем вывод о том, что величина деформации может служить мерой силы, т. к.

    Величина деформации пропорциональна количеству гирек (силе).

    Коэффициент пропорциональности обозначим k, тогда модуль силы упругости будет равен , а проекция силы упругости на ось, направленную вдоль действия силы .

    Знак «-» в формуле обозначает то, что сила упругости всегда направлена против силы, вызывающей деформацию.

    Этот закон называется законом Гука, в честь английского физика Роберта Гука, который открыл его в 17 веке.

    Замечание: закон Гука справедлив только для упругих деформаций.

    4-5 вопросов по новому материалу, например:

    — Как в физике определяется понятие сила? Что вы знаете о силе, как о физической величине?

    — Дайте определение силе упругости.

    — Упругая деформация? Приведите примеры неупругих деформаций, упругих?

    — Сформулируйте закон Гука.

    6. Лабораторная работа «Определение жесткости пружины».

    Проводится по описанию в учебнике (с 322-323). На доске необходимо написать название работы, цели, построить таблицу. Затем по результатам измерений одной из групп учащихся заполнить таблицу, начертить график и сделать вывод.

    7. Решение задач.

    Задачи из сборника Физика-10 задачник Л.Э.Генденштейн, и др.

    • №№ 7.1; 7.16; 7.23 на доске.
    • 8. Выходной контроль.

      Задачи из задачника по вариантам:

      • Для 1 варианта № 7.17; 7.20.
      • Для 2 варианта № 7.18; 7.19.

      9. Подведение итогов урока.

      Учитель возвращается к целям для учащихся, которые были поставлены в начале урока и вместе с учащимися подводит итоги.

      10. Домашнее задание.

      • По учебнику п. 8, вопросы для самопроверки на с.67.
      • По задачнику № 7.21, 7.22.
      • Лекции и примеры решения задач механики

        Закон Гука

        Законом Гука называют базовую зависимость в механике устанавливающую взаимосвязь между напряжениями и соответствующими деформациями.

        Закон Гука гласит: до определенного момента напряжения прямо пропорциональны деформациям.

        Рассмотрим его на следующем примере:

        Прямой брус постоянного сечения длиной l , заделанный одним концом и нагруженный на другом конце растягивающей силой F (рис. 1).

        Под действием силы F брус удлиняется на некоторую величину Δ l , которая называется полным или абсолютным удлинением.

        Если растягивающую силу последовательно увеличивать в n раз, удлинение стержня будет увеличиваться во столько же раз.

        Если повторить опыты со стержнями из того же материала, меняя его длину и площадь поперечного сечения, то увидим, что пока нагрузка на образец не достигла определенного предела, удлинение прямо пропорционально силе F, длине образца l и обратно пропорционально площади А.

        Данные экспериментов позволяют получить следующую зависимость:

        где Е – коэффициент пропорциональности, зависящий от материала называемый модулем продольной упругости или модулем упругости первого рода (модулем Юнга I-го рода).

        Произведение ЕА называется жёсткостью сечения бруса (стержня) при растяжении и сжатии.

        Зависимость также можно представить в следующем виде

        называется относительным удлинением.

        Подставив в предыдущую формулу вместо Δl/l величину ε, а вместо F/A – нормальное напряжение σ, получаем выражение

        или закон Гука в его общеизвестном виде

        Необходимо отметить что закон Гука действителен только при напряжениях не превышающих предела пропорциональности.

        Силы в механике

        В любой механической системе присутствует ограниченный набор сил и взаимодействий.

        Основные силы в механике:

        1. Закон всемирного тяготения (рис. 1):

        (1)

        » data-medium-file=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?fit=300%2C116″ data-large-file=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?fit=1024%2C395″ class=»size-medium wp-image-1297 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Закон всемирного тяготения» width=»300″ height=»116″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD-%D0%B2%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%82%D1%8F%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.png?resize=300%2C116″ data-lazy-srcset=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?resize=300%2C116 300w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?resize=768%2C296 768w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?resize=1024%2C395 1024w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Закон-всемирного-тяготения.png?resize=660%2C254 660w» data-lazy-sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px»>

        Рис. 1. Закон всемирного тяготения

        Или в случае модуля силы:

        (2)

      • где
        • — сила взаимодействия между телами, обладающими массу
        • , — массы взаимодействующих тел
        • — расстояние между центрами взаимодействующих тел.
        • Направление: по линии, соединяющей взаимодействующие тела.

          Возникает: данная сила возникает при взаимодействии любых массовых частиц (рис. 1).

          Используется: в задачах, в которых одно из тел (или оба) являются планетами и/или спутниками.

          2. Сила тяжести в рамках Земли (рис. 2).

          » data-medium-file=»https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?fit=300%2C300″ data-large-file=»https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?fit=1024%2C1021″ class=» wp-image-1299 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Сила тяжести» width=»222″ height=»222″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0-%D1%82%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B8.png?resize=222%2C222″ data-lazy-srcset=»https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?resize=300%2C300 300w, https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?resize=150%2C150 150w, https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?resize=768%2C766 768w, https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?resize=1024%2C1021 1024w, https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?resize=660%2C658 660w, https://i1.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-тяжести.png?w=1197 1197w» data-lazy-sizes=»(max-width: 222px) 100vw, 222px»>

          Рис. 2. Сила тяжести

          Представим себе, что в законе всемирного тяготения (1) взаимодействуют Земля и тело вблизи поверхности Земли.

        • — масса Земли
        • — масса тела вблизи поверхности Земли
        • — средний радиус Земли
        • Тогда . Т.к. масса Земли, средний радиус Земли и гравитационная постоянная — величины известные, то посчитаем:

          м/ . Давайте назовём эту константу через м/ . Мы аналитически получили ускорение свободного падения.

          Таким образом, сила гравитационного притяжения для тела на Земле мы можем представить как:

          Направление: всегда к центру Земли.

          Возникает: при взаимодействии любого тела вблизи поверхности Земли и самой Земли.

          Используется: в задачах, в которых тело находится вблизи поверхности Земли.

          » data-medium-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?fit=300%2C101″ data-large-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?fit=1024%2C346″ class=»size-medium wp-image-1302 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Сила нормальной реакции опоры» width=»300″ height=»101″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0-%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9-%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%8B.png?resize=300%2C101″ data-lazy-srcset=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?resize=300%2C101 300w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?resize=768%2C259 768w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?resize=1024%2C346 1024w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?resize=660%2C223 660w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-нормальной-реакции-опоры.png?w=2080 2080w» data-lazy-sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px»>

          Рис. 3. Сила нормальной реакции опоры

          3. Сила нормальной реакции опоры. Данная сила возникает при взаимодействии тела с опорой (тело лежит или движется по опоре). Обычно обозначается . Направление данной силы — перпендикуляр к опоре (рис. 3).

          Направление: всегда перпендикулярно опоре.

          Возникает: при касании тела любой поверхности (стол, стена).

          Используется: в задачах, в которых тело движется или покоится, взаимодействуя с опорой.

          » data-medium-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?fit=300%2C207″ data-large-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?fit=1024%2C707″ class=»size-medium wp-image-1304 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Сила трения» width=»300″ height=»207″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0-%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.png?resize=300%2C207″ data-lazy-srcset=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?resize=300%2C207 300w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?resize=768%2C530 768w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?resize=1024%2C707 1024w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?resize=660%2C456 660w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-трения.png?w=1191 1191w» data-lazy-sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px»>

          Рис. 4. Сила трения

          4. Сила трения (рис. 4). Сила трения — сила, возникающая при движении (скольжении) одного тела относительно другого. Физически, данная сила возникает в связи с механическими «цепляниями» неоднородностей (шероховатостей) поверхностей одного тела за неоднородности другого. Данная сила всегда направлена против текущего движения (против скорости).

          Для описания силы трения вводят коэффициент трения . Данный коэффициент описывает степень взаимодействия системы тело-подложка. Коэффициент имеет ограничения: . При сила трения отсутствует.

          Также в задаче могут быть фразы «силы трения нет», «гладкая поверхность», «силами трения пренебречь». Всё это говорит об отсутствии силы трения.

          Нахождению силы трения способствует соотношение:

          (3)

          Направление: против скорости.

          Возникает: при скольжении тела относительно негладкой (шероховатой) поверхности.

          Используется: в задачах, в которых тело движется (увлекается в движение) относительно поверхности (сама поверхность при этом негладкая).

          » data-medium-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?fit=300%2C143″ data-large-file=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?fit=1024%2C488″ class=»size-medium wp-image-1307 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Сила натяжения нити» width=»300″ height=»143″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0-%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B8.png?resize=300%2C143″ data-lazy-srcset=»https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?resize=300%2C143 300w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?resize=768%2C366 768w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?resize=1024%2C488 1024w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?resize=660%2C315 660w, https://i2.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-натяжения-нити.png?w=1296 1296w» data-lazy-sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px»>

          Рис. 5. Сила натяжения нити

          5. Сила натяжения нити. Сила натяжения нити — сила, действующая на тело со стороны привязанной к нему нити (рис. 5). Направлена всегда вдоль нити.

          Направление: по линии нити.

          Возникает: данная сила возникает при наличии в задаче нити.

          Используется: в задачах, в которых присутствует нить (при этом за неё обычно тянут). В большинстве таких задач несколько тел связаны невесомой нерастяжимой нитью.

          6. Сила растяжения/сжатия (закон Гука, сила упругости). Возникает в деформированном теле, стремится возвратить тело в изначальную форму. Направлена против деформации. Пусть тело под действием некой силы удлинилось на величину (рис. 6).

          » data-medium-file=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?fit=300%2C162″ data-large-file=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?fit=1024%2C552″ class=»size-medium wp-image-1309 jetpack-lazy-image» src=»http://www.abitur.by/wp-content/plugins/jetpack/modules/lazy-images/images/1×1.trans.gif» alt=»Сила упругости» width=»300″ height=»162″ data-recalc-dims=»1″ data-lazy-src=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0-%D1%83%D0%BF%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8.png?resize=300%2C162″ data-lazy-srcset=»https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?resize=300%2C162 300w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?resize=768%2C414 768w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?resize=1024%2C552 1024w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?resize=660%2C356 660w, https://i0.wp.com/www.abitur.by/wp-content/uploads/2017/03/Сила-упругости.png?w=1329 1329w» data-lazy-sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px»>

          Рис. 6. Сила упругости

          Тогда сила упругости, возникшая в теле:

          (4)

        • — жёсткость тела

        (5)

        • — модуль Юнга (табличная величина, характеризующая материал тела)
        • — площадь поперечного сечения тела
        • — начальная длина тела.
        • Направление: против деформации тела.

          Возникает: при деформации тела.

          Используется: в задачах, где тело (пружина) деформирована. Часто деформация задаётся удлинением тела.

          7. Силы, заданные задачей. В задаче может присутствовать ряд сил, которые будут описаны в тексте. Чаще всего это силы, вызывающие движение (сила тяги мотора) или тормозящие (силы сопротивления воздуха, воды).

          Вывод: для огромного ряда задач на динамику, при использовании второго закона Ньютона, необходимо знать, какие силы действуют на выбранное тело. Анализируя приведенные силы, условия их возникновения и направление действия, можно легко решить поставленную задачу.

          Смотрите еще:

          • Народная пенсия в эстонии Эстония. "Народная пенсия" Воскресенье, 23.09.2012, 23:07:00 Поработав пять лет в Финляндии, можно получать пенсию 690 евро Поработав пять лет в Финляндии, можно получать пенсию 690 евро Имея небольшой трудовой стаж на момент достижения […]
          • Мировое соглашение до суда образец Образец мирового соглашения. Образец мирового соглашения с учетом последних изменений законодательства РФ. Большинство граждан и юридических лиц сталкивались с необходимостью участвовать в гражданском судопроизводстве. Иногда им […]
          • Закон ценообразовании рб Закон РБ О ценообразованииСтатья 11. Полномочия государственных органов (организаций), осуществляющих регулирование цен (тарифов) осуществляет регулирование цен (тарифов) на отдельные товары (работы, услуги) в пределах своей […]
          • Правила переноса в уравнениях Решение линейных уравнений 7 класс Для решения линейных уравнений используют два основных правила (свойства). Свойство № 1или правило переноса При переносе из одной части уравнения в другую член уравнения меняет свой знак на […]
          • Росгосстрах выплаты по осаго сроки Росгосстрах выплаты по ОСАГО Следующая статья: КАСКО Согаз Компания «Росгосстрах» на сегодняшний день является одной из самых крупных. Страховые выплаты по ОСАГО во многих городах достигают нескольких сотен миллионов рублей. Это говорит […]
          • Права потребителей возврат товара россия "О ЗАЩИТЕ ПРАВ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ" (с изменениями от 2 июня 1993 г., 9 января 1996 г., 17 декабря 1999 г., 30 декабря 2001 г., 22 августа, 2 ноября, 21 декабря 2004 г., 27 июля, 16 октября, 25 ноября 2006 г., 25 октября 2007 г., 23 июля 2008 […]
          • Технологии реабилитации несовершеннолетних Технологии социально-психологической реабилитации несовершеннолетних Критическая ситуация, в которую попали воспитанники социально-реабилитационного центра для несовершеннолетних, психологические стрессы, социально низкий уровень жизни […]
          • Разрешение на застройку участка это Зачем нужно разрешение на строительство? Анна Мазухина, Эксперт Службы Правового консалтинга компании "Гарант" Любой владелец участка – и не важно, каким образом тот ему достался и какое имеет назначение – рано или поздно планирует […]