forța elastică și legea lui Hooke

Ei au numit forțe elastice datorită deformarea elastică a corpurilor.

Luați în considerare deformarea dependentă de bara metalică sau valoarea șir dintr-o forță de tracțiune externă F (fig. 3.10). Alungirea tijei va depinde nu numai de mărimea forței aplicate, dar și din lungimea sa inițială - L0. deformare, astfel ca obiectiv caracteristic al corpului este acceptat alungire:

Elongația este aceeași pentru diferite porțiuni ale tijei, iar întregul web ca întreg. Această valoare va depinde acum doar pe forța aplicată.

Se crede că forța de tracțiune este distribuită uniform pe suprafața unei secțiuni transversale a tijei S. Raportul se numește tulpina. Tensiunea este măsurată și numeric egală cu forța care acționează pe unitatea de suprafață. Graficul (fig. 3.11) este un grafic al deformației relative a tensiunii e s.

Inițial, odată cu creșterea forței de tracțiune F tijă deformare crește proporțional cu tensiunea (până la punctul P în grafic). Odată cu creșterea în continuare a proporției de sarcină este rupt atunci când tija este extinsă sarcină aproape constantă. Această zonă - dincolo de punctul T se numește diagramă de flux zonă. Nu apar deformări plastice, ireversibil care dispare complet după îndepărtarea sarcinii. O creștere suplimentară a sarcinii duce la ruptura a tijei (tr).

Forțele elastice apar atunci când deformațiile tija numai în regiunea de proporționalitate. Aici, o tensiune proporțională cu tulpina

Această relație importantă a fost stabilită în 1660 de către omul de știință și inventator engleză Robert Hooke. Factorul de proporționalitate în legea lui Hooke E - modulul lui Young - este una dintre caracteristicile materialului.

Rețineți că toate cele de mai sus este adevărat, desigur, și în cazul tijei de compresie.

Rescrie legea lui Hooke ca atare

în care: - coeficientul de elasticitate.

În această formă a legii lui Hooke este scris pentru cazul de deformare elastică a arcului

aici: x - primavara deformare,

F - aplicată o forță externă (Figura 3.12.).

Dacă luăm în considerare un mic element de primăvară Ax. se dovedește că este în echilibru, pentru că, în plus față de forța exterioară care acționează asupra este egală în mărime și opusă, în direcția de a forța elastică

Forța elastică generată de deformare a corpului este direct proporțională cu magnitudinea de deformare a corpului. Semnul minus înseamnă că forța elastică este întotdeauna îndreptată spre poziția de echilibru.

Ca un exemplu, ia în considerare problema de alunecare șaibă mici, cu un plan înclinat care face un unghi a = 45 ° cu orizont.

Găsiți șaibă de frecare m pe un plan în cazul în care distanța parcursă de către organism, variază în timp conform unei legi pătratic S = c × t 2. Aici, a = 1,73 m / s 2.