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.
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Какую деформацию испытывает почва под действием стоящего на ней автомобиля? Какие изменения при этом происходят с почвой?
Почва испытывает деформацию сжатия. Под автомобилем частицы почвы сближаются, почва уплотняется и немного проседает.
3. На основе знаний о строении вещества объясните возникновение силы упругости в стержне, к которому подвешена люстра. Сделайте схематический рисунок расположения молекул стержня в двух случаях: до деформации и в процессе деформации.
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:
●——●——●——●——●
4. Докажите, что единицей жёсткости в СИ является Н/м.
По закону Гука:
Fупр = kΔl
k = Fупр / Δl
[k] = Н / м.
Ответ: единица жёсткости в СИ — Н/м.
5. Ластик жёсткостью 0,5 Н/см сжали на 1 мм. Чему равна сила упругости, с которой ластик действует на деформирующие его тела?
Fупр — сила упругости;
k — жёсткость ластика;
ΔI — величина деформации.