Презентація. "Сила пружності"

Сила пружності

Чому тіла, що знаходяться на поверхні Землі (будинки, дерева, ми з вами) не провалюються крізь Землю,

хоча на них діє сила тяжіння?

Чому розтягнуться пружина або тятива лука прагнуть відновити свою форму?

Відповіді на ці та багато інших питань ви зможете дати, познайомившись на цьому уроці ще з одним видом сил – силою пружності.

Тема: Взаємодія тіл Урок: Сила пружності

1. При деформації тіла виникає сила

ПЕРЕВЕДІТЬ:0,12 к. Н4200 м. Н0,007 МН 120 Н 4,2 Н 7000 НН

Ми вже знаємо, що всі тіла на поверхні Землі відчувають її дію на них

На будь-яке тіло, що перебуває на поверхні Землі або поблизу неї, діє сила тяжіння.

Сніжинка, що падає з неба, рухається до Землі.

Але впавши на дах, вона припиняє свій рух.

Виходить, щось заважає сніжинці рухатися вниз.

Що ж заважає сніжинці і всій товщі снігу, що знаходиться на даху, рухатися до центру Землі під дією сили тяжіння?

Відповідь: снігу заважає продовжувати рух сила, що діє на нього з боку даху.

Ця сила спрямована в бік, протилежний напрямку сили тяжіння і чисельно дорівнює їй

Вона компенсує силу тяжіння, і сніг веде себе так, ніби на нього не діяли ніякі тіла.

Відповідно до вже знайомого нам закону інерції він знаходиться в стані спокою.

Розглянемо ще один приклад компенсації сили тяжіння.

Горизонтально розташована сталева лінійка закріплена з двох боків.

Якщо поставити вантаж на цю лінійку, вона почне прогинатися по мірі руху вантажу вниз.

Металева лінійка деформується. І при певній величині деформації вантаж зупиняється.

Вантаж рухається вниз до тих пір, поки сила, що діє на нього з боку сталевої стрічки, не зрівноважить силу тяжіння.

Сила, що виникає при деформації тіла, називається силою пружності.

Підвісимо тіло на нитці. Нитка (підвіс) розтягується. В нитки (підвісі), також як і в опорі, виникає сила пружності. При розтягуванні підвісу сила пружності збільшується. Якщо сила пружності дорівнює силі тяжіння, то розтягування припиняється. Сила пружності виникає при деформації тел. Якщо зникне деформація тіл, то зникне і сила пружності.

Види пружніх деформацій. Деформації розрізняють за характером зміни форми тіла. Це згин, розтяг, стиск, кручення, і інзгинкрученнязріз

Види пружних деформаційсдвигкручениеизгибрастяжениесжатие

Крім того, деформація ділиться на два типи – пружню і пластичну.

Деформація, при якій тіло відновлює свою форму після зняття навантаження, називають пружною. Деформації, які не зникають після припинення зовнішнього впливу, називають пластичними. Пластичні деформації застосовуються при ліпленні з пластиліну і глини, при обробці металів – куванню, штампуванню тощо. Для пластичних деформацій закон Гука не виконується.

Після пружної деформації повністю відновлюється первинна форма та розміри.

Після пластичної деформації тіло повністю зберігає знов придбану форму і розміри.

Так відбувається, наприклад, при роботі з глиою або пластиліном.

Пластична деформація використовується в техніці в таких процесах, як кування і штампування.

Застосування сили пружностіколони

Колониstyle.colorfillcolorfill.type

Сволоки style.colorfillcolorfill.type

Аркиstyle.colorfillcolorfill.type

Аркиstyle.colorfillcolorfill.type

Куполаstyle.colorfillcolorfill.type

Куполаstyle.colorfillcolorfill.type

Тарзанка

Лук. Праща

Катапульта

Подкоси

Амортизатори

Калькуттський бан’ян

спирається на 300 тисяч стовбурівstyle.colorfillcolorfill.type

3. Причина виникнення сили пружності

Причина виникнення сили пружності – зміна відстаней між молекулами при деформації і, відповідно, зміна сил міжмолекулярної взаємодії.

Якщо ми розтягуємо тіло, то відстань між його молекулами збільшується, а тому, зростає сила міжмолекулярного притягання.

Якщо ж ми намагаємось стиснути тіло, то ми намагаємось зменшити відстань між молекулами, і тоді зростають сили міжмолекулярного відштовхування.

Сила пружності дорівнює сумі сил притягання і відштовхування між молекулами. F пр. F пр. F пр. F пр. F пр. F пр. Fот. Fот. Fот. Fот. Fот. Fот. F пр = F от F упр = 0 F пр < F от F упр F от F пр > F от F упр Fпр нет деформациисжатиерастяжение

Деформація тіла найчастіше дуже мала і безпосередньо візуально не помітна.

Так, коли тіло стоїть на опорі (наприклад, на столі), деформація столу не видно, але саме вона є причиною того, що тіло нерухомо, хоча на нього діє сила тяжіння.

Сила пружності - це електромагнітна сила, що виникає при деформації тіла і спрямована в бік, протилежний напрямку зміщення частинок тіла при деформації. Прикладена до деформованого тела. Fпруж. Fпруж. Fпруж

NFпруж – сила реакциї опори

N- сила реакциї опори

4. Закон Гука

Роберт Гук, 1635 -1703 г.г. Народився 18 липня 1635 р. в містечку Фрешуотер на англійському острові Уайт у родині настоятеля місцевої церкви. В історії фізики він відомий як перший, хто встановив зв'язок сили пружності і деформації.style.colorfillcolorfill.type

Набагато простіше дослідити силу пружності, коли деформація добре помітна і легко піддається вимірюванню.

Так, наприклад, відбувається при розтягуванні пружин.

Якщо до пружині, верхній кінець якої закріплений, підвішувати послідовно один, два, три вантажу, то можна помітити, що деформація пружини збільшується, а, отже, збільшується і сила пружності.

Закон Гука Сила пружності, що виникає при пружній деформації тіла, прямо пропорційна величині деформації) і напрямлена в бік протилежний переміщенню частинок тіла при деформації.style.colorfillcolorfill.type

видовження тела(деформація) жорсткість. Закон Гука

Гук встановив, що між подовженням тіла (збільшенням його довжини l на величину ∆l) і викликаним цим подовженням сили пружності існує простий зв'язок.

Тут грецька буква ∆ (дельта) використовується для позначення зміни величини l.

При малих деформаціях сила пружності прямо пропорційна подовженню тіла.

Це твердження отримало назву закону Гука.Δl - подовження тілаk - коефіцієнт жорсткості

Він справедливий лише для пружної деформації.

k=Fпруж/l[k]=Н/м. Він вимірюється в Н/м (ньютонах на метр).

Графік залежності сили пружності від подовження0, м F,H321style.colorfillcolorfill.type

Визначте за графіками, яке тіло має найбільшу жорсткість?Fупр,Н l,м 12

На малюнку зображено дві пружини, які до підвішування вантажів мали однакову довжину.

Але права пружина під дією вантажу подовжилася більше, ніж ліва під дією таких саме вантажів.

Це означає, що коефіцієнт жорсткості цих пружин різний.

В обох пружинах сила пружності однакова

І якщо права пружина подовжилася більше лівого, то, згідно з законом Гука, її коефіцієнт жорсткості менше.

Коефіцієнт жорсткості описує пружні властивості тіла.

Від чого залежить жорсткість?Він залежить від форми і розмірів тіла, а також від матеріалу, з якого воно виготовлене.

Під дією якої сили пружина, що має коефіцієнт жорсткості 1 к. Н/м, стиснулася на 4 см?

Під дією якої сили пружина, що має коефіцієнт жорсткості 1 к. Н/м, стиснулася на 4 см?

Під дією якої сили пружина, що має коефіцієнт жорсткості 1 к. Н/м, стиснулася на 4 см?

Визначте подовження пружини, якщо на неї діє сила 10 Н, а коефіцієнт жорсткості пружини 500 Н/м.

Визначте подовження пружини, якщо на неї діє сила 10 Н, а коефіцієнт жорсткості пружини 500 Н/м.

Визначте подовження пружини, якщо на неї діє сила 10 Н, а коефіцієнт жорсткості пружини 500 Н/м.

Чому дорівнює коефіцієнт жорсткості стрижня, якщо під дією вантажу 1 к. Н він подовжився на 1 мм?

Чому дорівнює коефіцієнт жорсткості стрижня, якщо під дією вантажу 1 к. Н він подовжився на 1 мм?

Чому дорівнює коефіцієнт жорсткості стрижня, якщо під дією вантажу 1 к. Н він подовжився на 1 мм?

Якщо розтягнути пружину силою 10 Н, її довжина дорівнює 16 см, якщо розтягнути її силою 30 Н, її довжина стає 20см. Яка довжина недеформованою пружини?

За графіком залежності сили пружності від видовження визначте жорсткість тіла. k=Fупр/х

За графіком залежності сили пружності від видовження визначте жорсткість тіла.

За графіком залежності сили пружності від видовження визначте жорсткість тіла.

Задача. За допомогою рибальської ліски рівномірно піднімають рибу масою 800 г. Визначте жорсткість ліски, якщо вона подовжилася на 20 мм.

За допомогою рибальської ліски рівномірно піднімають рибу масою 800 г. Визначте жорсткість ліски, якщо вона подовжилася на 20 мм.

За допомогою рибальської ліски рівномірно піднімають рибу масою 800 г. Визначте жорсткість ліски, якщо вона подовжилася на 20 мм.

За допомогою рибальської ліски рівномірно піднімають рибу масою 800 г. Визначте жорсткість ліски, якщо вона подовжилася на 20 мм.

За допомогою рибальської ліски рівномірно піднімають рибу масою 800 г. Визначте жорсткість ліски, якщо вона подовжилася на 20 мм.

Задача. На малюнку представлений графік залежності сили пружності від видовження пружини. На яку величину потрібно розтягнути пружину, щоб виникла сила пружності 25 Н?

Ми з'ясували, що при зовнішньому впливі на тіло в ньому на межмолекулярном рівні виникають зміни – деформація призводить до зміни відстані між молекулами.

Існують різні види деформацій.

Сила, яка виникає при деформації, називається силою пружності.

При малих деформаціях розтягування (стиснення) сила пружності прямо пропорційна подовженню тіла.