Формула еластична сила по физика

Под действието на външна сила на onodeformiruetsya тялото (промяна размер случва, обема и формата на тялото често). По време на деформация на изместване на твърдо тяло с частици, са в кристалната решетка сайтовете на първоначалните равновесни позиции до нови позиции на. Такава промяна инхибиране на силите, с които частиците взаимодействат. Резултатът е вътрешно еластична сила балансиране на външни сили. Тези сили се прилагат към деформираната тялото. Големината на еластичната сила пропорционална на тялото на деформация.

Определяне на здравина и еластичност формула

Еластична сила се нарича сила на електромагнитна природа, която възниква в резултат на деформация на тялото в отговор на външни стимули.

Наречен еластична деформация, при прекратяване на външна сила на тялото си възвърне предишния форма и размер, деформацията изчезва. Деформацията е еластична, само в случай, че външна сила не надвишава определена стойност, наречена границата на еластичност. Еластичната сила на еластична деформация е потенциал. еластична сила вектор посока, обратна на посоката на вектора на изместване на деформация. Или с други думи, можем да кажем, че силата на пролетта е насочен срещу движението в деформацията на частиците.

Характеристиките на еластичните свойства на твърдите частици

Еластични свойства на твърди вещества се характеризират с помощта на напрежение, който често се означава с писмо. Напрежение - физическо количество, което е равно на еластичната сила, която се пада на един участък на тялото:

където dFupr - еластична сила елемент тяло; DS - клетка телесна площ на напречното сечение. Стресът се нарича нормално ако векторът е перпендикулярна на ДС.

Формулата за изчисляване на еластичната сила е израз:

при което - относителна деформация, - абсолютната деформация, х-стойности от първоначалната стойност, която характеризира формата или размерите на тялото; K - коефициент на еластичност (в). Обратното на модула на еластичност се нарича коефициент на еластичност. Казано по-просто, еластичната сила на степента пропорционална на количеството на деформация.

Надлъжно напрежение (компресиране)

Надлъжно (едностранно) разтягане се състои в това, че по силата на опън (натиск) принуди увеличение (намаление) на тялото. Състояние за приключване на този вид деформация е равенството:

където F - външната сила, приложена към тялото, Fupr - тялото сила еластичност. Мярката на деформация в процеса се разглежда, е удължението (свиване).

Тогава еластичната сила устройството може да се определи като:

където Е - модул на Янг, което в този случай е равно на модула на еластичност (Е = K) и характеризиране на еластичните свойства на тялото; л - начална дължина на тялото; - промяната в дължината при натоварване F = F_upr. В - площта на пробата напречно сечение.

Expression (4) се нарича закон на Хук.

В най-простия случай, това еластична сила, която възниква в напрежение (компресиране) пружина. Тогава закон на Хук се изписва така:

където Fx - проекция единица еластична сила; к - пружина константа, х - удължаване пролетта.

щам срязване

Срязване деформация се нарича, при което всички слоеве на тялото, които са успоредни на равнината, изместени един спрямо друг. Когато сумата за смяна на тялото, която е била деформирана, не се променя. Сегментът, който се премества една спрямо друга равнина, наречен абсолютното отместване (сегмент Фиг.1 АА "). Ако ъгълът на отместване () е малка, тогава. Този ъгъл. (Относителен смяна) характеризиране на относителна деформация. Когато това напрежение е равно на:

където G - срязване на модула.

Единици за измерване на еластичната сила

Основната единица за измерване на еластични сили (или всяка друга сила) в SI единици е: [Fupr] = Н

Примери за решаване на проблеми

Задача. Каква е работата на еластичните сили в деформация твърдостта на пролетта, който е равен на к? Ако първоначалното удължаване на пролетта е x1. последващо удължаване е x2.

Решение. Според закона на еластичност захранващ модул на Хук е намерена като:

Силата на първия еластичен напрежението ще бъде:

В случай на втората щам имаме:

Работа (A) еластични сили могат да бъдат намерени на:

където - средният размер на еластичната сила, която е равна на:

S- изместване модул на:

- ъгълът между движение вектор и еластичните сили (тези вектори са насочени в противоположни посоки). Ние заменен експресия (1.2), (1.3), (1.5) и (1.6) във формулата за (1.4), ние получаваме:

Задача. Телесното тегло m (което може да се счита като материал точка) е привлечен каучук кабел. Този орган описва окръжност в хоризонтална равнина с честота на въртене п. Cord Ъгъл на отклонение от вертикалната равни. Твърдостта на кабела е равна на к. Каква е дължината на кабела без да се разтегля (l0)?

Решение. Направете чертеж.

сила на опън (N) на опън мозък причинява цена (). Това поражда еластична сила е равно по големина и противоположни по посока сила на напрежение:

напрежение Захранващ кабел е (от Фигура 2 и втория закон на Нютон):

Но тъй като напрежението е равна по абсолютна стойност на еластичната сила, можем да запишем, че:

Фигура 2 дава предвид:

където L - дължина на разтегнато спиралата, R - радиусът на окръжността, на която точка се движи. Прилагането на втория закон на Нютон, получаваме:

Заместник в (2.4) изразът за F, получаваме:

В този случай, без да се разтегля дължина на кабела: