Закон Гука

Згадаємо 8 клас, в якому ми вичали закон Гука:

У межах пружної деформації сила пружності прямо пропорційна абсолютному подовженню пружини: .

Жорсткість пружини визначається за формулою:

Звідси випливає, що одиниця жорсткості в системі СІ вимірюється в Н/м.

Покажемо, що вираз (2) також є законом Гука, але в іншій формі запису.

За визначенням (1), а відносне подовження . Тоді з урахуванням формули (2) дістанемо:

Звідси:

де – коефіцієнт жорсткості. Отже,

Ø коефіцієнт жорсткості залежить від пружних властивостей матеріалу, з якого виготовлено тіло, і його геометричних розмірів.

Пряму пропорційну залежність між силою пружності й подовженням використовуєть у динамометрах. Сила пружності часто працює в техніці й природі: у годинникових механізмах, в амортизаторах на транспорті, у канатах, тросах, у людських кістках і м’язах тощо.

V. Закріплення вивченого матеріалу

1. Тренуємося розв’язувати задачі

З вертольота, що завис на певній висоті над поверхнею Землі, опускається сталевий трос. Якою може бути довжина троса, щоб він не обірвався під власною вагою? Максимальна механічна напруга, яку може витримати сталь, становить 320МПа.

Розв’язок:

З умови задачі випливає, що сила тяжіння, яка діє на трос, має дорівнювати силі пружності:

Обчислимо сили тяжіння з урахування того, що і

Для обчислення сили пружності скористаємось визначенням механічної напруги (1) , звідки дістаємо:

Отже,

Остаточно отримуємо:

Підставляючи числові величини, отримуємо, що довжина троса дорівнює 4100 мертів.

2.Контрольні запитання

1. Від чого залежить модуль сили пружності?

2. Окресліть межі застосовності закону Гука.

3. Що характеризує модуль Юнга?

VI. Підсумки уроку

Сила пружності – це сила, що виникає внаслідок деформації тіла і спрямована протилежно напрямку зсуву частинок у процесі деформації.

Механічна напруга σ – це фізична величина, що характеризує деформоване тіло й дорівнює відношенню модуля сили пружності до площі поперечного перерізу тіла S:

У разі невеликих пружних деформацій механічна напруга пропорційна відносному подовженню:

Модуль Юнга – це фізична величина, що характеризує опірність матеріалу пружній деформації розтягування або стискання.

Коефіцієнт жорсткості залежить від пружних властивостей матеріалу, з якого виготовлено тіло, і його геометричних розмірів.

VII. Домашнє завдання

1. Повторити пр.22, 23.

2. Пр. 24, ст. 145 (Підручник Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я. Фізика.)

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
III. Контроль знань	\|	Задачі.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.