1. При каких условиях возникает сила упругости?
Сила упругости возникает при упругой деформации тела. Она направлена так, чтобы вернуть деформированное тело в исходное состояние.
Сила упругости возникает при упругой деформации тела. Она направлена так, чтобы вернуть деформированное тело в исходное состояние.
Пластической называют деформацию, которая не исчезает после прекращения воздействия. Упругой называют деформацию, которая исчезает после прекращения воздействия.
При малых упругих деформациях сила упругости прямо пропорциональна величине деформации:
Fупр = kΔl,
где k — жёсткость тела, Δl — величина деформации.
Сила упругости зависит от величины деформации и жёсткости тела. Чем больше деформация или жёсткость, тем больше сила упругости.
Верхняя планка испытывает изгиб, тросы — растяжение, столбы — сжатие, сиденье — изгиб.
Горизонтальность стержня не сохранится. Железная и медная проволоки имеют разную жёсткость, поэтому под действием одинаковых сил удлинятся по-разному. Стержень наклонится.
Для данной пружины её жёсткость k постоянна. Сила упругости изменяется при изменении деформации Δl, поэтому для данной пружины правильно говорить, что Fупр прямо пропорциональна деформации.
| Вид деформации | Пример |
|---|---|
| Растяжение | растяжение резинки |
| Сжатие | сжатие пружины |
| Сдвиг | сдвиг слоёв материала |
| Кручение | скручивание проволоки |
| Изгиб | изгиб доски |
Почва испытывает деформацию сжатия. Под автомобилем частицы почвы сближаются, почва уплотняется и немного проседает.
Под действием веса люстры стержень растягивается, поэтому расстояния между его молекулами увеличиваются. Силы притяжения между молекулами начинают преобладать и стремятся вернуть их в исходное положение. Так возникает сила упругости.
Схема:
До деформации:
●—●—●—●—●
При растяжении:
●——●——●——●——●
По закону Гука:
Fупр = kΔl
k = Fупр / Δl
[k] = Н / м.
Ответ: единица жёсткости в СИ — Н/м.
Fупр — сила упругости;
k — жёсткость ластика;
ΔI — величина деформации.

Проведите испытание на разрыв швейных ниток одинаковой толщины, но разной длины. Сделайте предположение о том, какую нить будет разорвать легче — длинную или короткую. Проверьте предположение на опыте. Будьте аккуратны, чтобы не пораниться. Объясните полученный результат.
Предположение: при одинаковом материале и толщине прочность нитей не должна существенно зависеть от их длины, если в них нет дефектов.
Ход опыта: взять несколько нитей одинакового материала и толщины, но разной длины. Поочерёдно растягивать их, постепенно увеличивая нагрузку, и сравнить силы, при которых они разрываются.
Ожидаемый результат: нити должны разрываться примерно при одинаковой силе. На практике длинная нить может разорваться при несколько меньшей нагрузке, потому что на большей длине выше вероятность встретить слабый участок.
Вывод: основными факторами, определяющими силу разрыва нити, являются её материал, толщина и наличие дефектов, а не сама длина.