« Сила упругости»

Автор: учитель физики Анатольев В.Н.

МОУ «Среднекибечская СОШ»

Ознакомиться с возникновением силы упругости.

Исследовать виды деформаций.

Изучить закон Гука.

Понятие «силы упругости». Возникновение силы упругости. Малые деформации. Закон Гука. Задача на смекалку. Маленький опыт. Виды деформаций. Природа сил упругости.

Сила упругости – это сила , возникающая при деформации тел. Под деформацией понимают изменение объёма или формы тела. При исчезновении деформации исчезают и силы упругости.

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 является деформация растяжения или сжатия .

При малых деформациях (|x| <l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации:

Fx = Fупр = –kx.

При упругой деформации растяжения или сжатия модуль силы упругости прямо пропорционален абсолютному значению изменения длины тела.

F=k|∆l|=k|x|

На трех пружинах висят три шарика массами 1 кг, 2 кг, 3 кг. Чем ты можешь объяснить, что под действием разных грузов пружины деформировались одинаково?

Поставьте вертикально резиновую трубку, на которую предварительно туго надето металлическое кольцо, и растяните трубку. Что при этом произойдет с кольцом?

Сжатие и растяжение

Сила упругости имеет электромагнитную природу и во многом определяется электростатическим взаимодействием. В веществе существуют как силы отталкивания между положительно заряженными ядрами и между отрицательно заряженными электронными оболочками атомов, так и силы притяжения между ядром каждого и электронными оболочками этого и других .При определённом расстоянии между атомами и молекулами эти силы уравновешиваются. При сжатии тела межмолекулярное расстояние уменьшается, начинают преобладать силы отталкивания; при растяжении тела всё происходит наоборот. Таким образом, сила упругости всегда возникает при деформации тела, направлена противоположно деформации и стремится вернуть тело в начальное состояние атомов.

В отличие от других сил в природе , действующих между телами всегда , для возникновения силы упругости необходимо определённое условие : тела должны быть деформированы.

Сила упругости , так же как и другие силы в природе, имеет большое значение для человека и его жизнедеятельности.

Источники

В.Н. Корнилов « Физика в школе»,издательство «Дрофа», 1999 г.

К.С. Семёнов « Силы в природе»,издательство «Просвещение»,2003г.

Детская энциклопедия «Кирилл и Мефодий»