Презентація "Сила пружності"

Деформація — це зміна форми або розмірів тіла. Деформація тіла називається пружною, якщо після зняття навантаження повністю відновлюються розміри й форма тіла. Деформація тіла називається пластичною, якщо після зняття навантаження розміри й форма тіла не відновлюються.

Деформацію тіла легко помітити, але часто деформація не помітна для наших очей. Сили пружності виникають при деформації тіла, тобто при зміні його форми. Причиною виникнення сил пружності у тілі є взаємодія його молекул, які розташовані на певній відстані одна від одної.

За величиною деформації можна судити про величину прикладеної сили.

Співвідношення між силою пружності й видовженням пружини вперше було встановлено англійським фізиком Робертом Гуком. Тому його називають законом Гука: Модуль сили пружності Fпр прямо пропорційний видовженню тіла x: Коефіцієнт пропорційності k - жорсткість тіла. Він чисельно дорівнює силі, яку необхідно прикласти для того, щоб розтягти тіло на одиницю довжини. Одиницею виміру жорсткості в СІ є Н/м.

Силу пружності часто використовують для вимірювання сил. Прилад для вимірювання сили називають динамометром. При градуюванні пружинного динамометра використовується закон Гука. За допомогою динамометра можна порівнювати сили за модулем, а також визначати напрямок дії сили.

1. Що таке деформація? 2. У яких випадках виникає деформація? 3. Які причини виникнення сили пружності? 4. Від чого залежить сила пружності? 5. Чому пружини для динамометрів виготовляють зі сталі, а не з міді або свинцю? Питання

1. Сила F1 = 40 H розтягує пружину на x1 = 8cм. Яка сила розтягне пружину ще на Δx = 6cм? Задачі

Розв’язок При розтяганні пружини виникає сила пружності, що дорівнює прикладеній до неї силі — F = Fпр . Оскільки деформація пружна, то скористаємося законом Гука: Для двох описаних у завданні випадків можна записати: і . Звідси: Деформація під час дії сили F2 дорівнює . Тоді Перевіряємо одиниці величин: Обчислюємо шукану силу:

2. Під дією якої сили пружина жорсткістю 1500 Н/м укоротилася на 5 см? 3. До пружини довжиною 8 см підвісили вантаж масою 100 г. Довжина пружини стала 12 см. Якої маси вантаж необхідно підвісити до пружини, щоб її довжина стала 9 см?

1. Чи завжди при збільшенні сили, що розтягує пружину, у стільки ж разів збільшується її деформація? 2. На столі лежить куля. Зобразіть графічно силу пружності, що діє на кулю. До чого прикладена сила пружності? Яка причина виникнення сил пружності?