§ 26. Сила упругости. Закон Гука
Вам уже известно, что на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. В результате действия силы тяжести на Землю падает подброшенный камень, выпущенная из лука стрела, снежинки, листья, оторвавшиеся от веток, и др.
На книгу, лежащую на столе, также действует сила тяжести, но книга не проваливается сквозь стол, а находится в покое. Подвесим тело на нити. Оно падать не будет.
Почему же покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и как она возникает?
Силу упругости обозначают буквой F с индексом: Fynp.
Чем сильнее прогибается опора (доска), тем больше сила упругости. Если сила упругости становится равной силе тяжести, действующей на тело, прогибание доски прекращается.
Теперь подвесим тело на нити. Нить (подвес) растягивается (рис. 65). В нити (подвесе), также как и в опоре, возникает сила упругости. При растяжении подвеса сила упругости увеличивается. Если сила упругости будет равна силе тяжести, то растяжение прекращается. Сила упругости возникает только при деформации тел. Если исчезает деформация тела, то исчезает и сила упругости.
Деформации бывают разных видов: растяжения, сжатия (см. рис. 56), сдвига, изгиба (см. рис. 64), кручения.
Теперь попытаемся выяснить, от чего зависит сила упругости.
Английский учёный Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации.
Рассмотрим опыт. Возьмём резиновый шнур. Один конец его закрепим в штативе (рис. 66). Первоначальная длина шнура к свободному концу шнура подвесить чашку с гирькой, то шнур удлинится. Его длина станет равной 
Удлинение шнура 
(Δ — греч. буква «дельта») можно найти так:
Если менять гирьки на чашке, то будет меняться и длина шнура, а значит, его удлинение (деформация) .
Опыт показал, что изменение длины тела при растяжении (или сжатии) прямо пропорционально модулю силы упругости.
В этом и заключается закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом:
где — удлинение тела (изменение его длины), k — коэффициент пропорциональности, который называется жёсткостью.
Жёсткость тела зависит от формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.
Закон Гука справедлив только для упругой деформации. Если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение, то деформация является упругой.
Вопросы
1. Когда возникает сила упругости?
2. Что называют деформацией тела?
3. Какие виды деформаций вы знаете?
4. Как формулируется закон Гука?
5. От чего зависит сила упругости?
Рассказ о силе упругости физика 7 класс
1. Почему покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити?
На все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести.
На книгу, лежащую на столе, также действует сила тяжести, но книга не проваливается сквозь стол, а находится в покое.
Если подвесить тело на нити, то оно не упадет.
Почему?
2. Как возникает сила упругости?
На середину ровной горизонтальной доски ставим гирю.
Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз и прогибать доску.
Доска деформируется.
Но через некоторое время гиря прекращает свое движение вниз.
Что ее остановило?
Возникает новая сила, с которой прогибающаяся доска (опора ) действует на гирю (тело, вызывающее деформацию).
Теперь на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, начинает действовать сила упругости со стороны доски.
Сила упругости направлена вертикально вверх, противоположно силе, выззывающей деформацию.
Эта сила зависит от увеличены прогиба доски ( деформации).
Сила упругости приложена к гире и уравновешивает силу тяжести.
Чем сильнее прогибается опора (доска), тем больше сила упругости.
Когда сила упругости становится равной силе тяжести, действующей на тело, то опора и тело (доска и гиря) останавливаются.
Теперь подвесим тело на нити.
Под действием груза нить (подвес) растягивается, т.е. деформируется.
В нити (подвесе), также как и в опоре (доске), возникает сила упругости.
При растяжении подвеса сила упругости увеличивается.
Когда сила упругости становится равной силе тяжести, то растяжение нити прекращается.
Сила упругости возникает только при деформации подвеса.
Если исчезает деформация подвеса, то исчезает и сила упругости.
Деформации бывают разных видов: растяжения, сжатия, сдвига, изгиба, кручения.
3. Что называется силой упругости?
Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости.
Силу упругости обозначают как Fупр.
Сила упругости приложена к телу, вызывающему деформацию.
Сила упругости направлена противоположно силе, вызывающей деформацию.
4. От чего зависит сила упругости?
Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации.
Тогда удлинение шнура::
Если менять гирьки, то будет меняться и удлинение шнура, то есть величина деформации.
А от величины деформации зависит величина силы упругости.
Закон Гука
Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.
где 
— удлинение тела (изменение его длины),
k — коэффициент пропорциональности, который называется жесткостью.
Жесткость тела зависит от его формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.
Закон Гука справедлив только для упругой деформации.
Когда после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение, то такая деформация является упругой.
Доклад Сила упругости 7 класс сообщение по физике
Здравствуйте меня зовут Богдан Голиков Владимирович и сегодня я расскажу про силу Упругости или закон Гука!
Роберт Гук – Английский учёный открывший силу Упругости в 1660 году, тоесть в свои свежие 35 лет. Он был не просто учёным физиком, но и механиком. У него была работа на, которой он работал. Сила упругости – сила возникающия в результате деформации. Роберт Гук родился 18 июля 1635 года и за всю свою жизнь он открыл много интересных вещей, которые обычно не рассказывают на уроке. Его многие считают отцом самой физики. Он сделал более 10 открытий за всю свою жизнь и это реально много по сравнению с другими учёными физиками. Он работал в лондонском королевском обществе. Был очень знатным человеком в то время.
∆t – длинна упругости
В результате выводиться такая формула
Интересно как это произошло?
Всё дело в силе упругости и нашей с вами физической силы. Так как если мы потянем пружину, то она растянеться и, значит мы применяем свою физическую силу, а когда отпускаем пружина имеет свой вид, который имела изначально. Вот такой простой опыт из нашей с вами жизни. К сожалению если бы он прожил больше чем свои 63 года он открыл бы гораздо больше, чем мы с вами знаем. Он умер 3 марта 1763 года.
Помимо физики у него есть и другие свои достижения и достоинства.
Вывод:
Доклад №2
Многим известно, что на каждое тело будет действовать сила тяжести. Например, лежит книга на столе и на нее, конечно, действует эта сила. Но ведь книга спокойно лежит и не проваливается под стол. Даже если мы подвесим книгу на веревки, она так же не упадет и будет спокойно висеть.
А вот если мы поставим пару деревяшек и на них доску, а сверху еще и тяжелый предмет то доска сразу начнет прогибаться, а значит деформироваться. И сразу же возникнет сила упругости. Значит, на гирю будут действовать сразу две силы упругости и тяжести. Именно из-за силы упругости тяжелый предмет не упадет и доска не сломается на две части. Чем тяжелее будет предмет, тем сильнее прогнется доска и будет действовать больше сила упругости.
Если предмет теряет форму, то начинает действовать сила, которая должна восстановить форму. Когда начинается электромагнитное воздействие между молекулами, то начинается сила упругости.
Упругость тела это такая способность тела, при которой оно может изменять свою форму в зависимости от ситуации и внешних факторов.
Деформация это любое изменение формы и размеров тел. Деформация может быть упругой. Это когда тело меняется и возвращается обратно в форму из-за внешнего воздействия. Если после деформации тело не восстанавливается, то это пластичная деформация.
Если взять пружину и сверху положить тяжелую коробку, то пружина будет сжиматься и деформироваться. Но потом пружина остановится на месте и больше не сожмется. И тогда начнет действовать сила упругости. Если на эту же пружину мы положим достаточно легкий предмет, то мы можем даже не заметить деформацию пружины и что она сжалась. Но все равно же деформация будет, и так же будет действовать сила упругости. Сила упругости будет помогать предмету, который находится сверху пружины не упасть. Если мы не видим, что предмет деформировался, то это называется реакция опоры силы.
Сила упругости не может просто так возникнуть. Ведь если будет попытка изменить форму какого-нибудь объекта или объём такого предмета то именно тогда и возникнет сила упругости.
На фоне всего этого был установлен закон Гука. Он звучит так: сила упругости, которая возникает при особых условиях точно пропорционально длине тела, которое деформируется.
Сила упругости
Популярные темы сообщений
Морские лилии, их также называют «криноиды» или «пернатые звезды» относятся к классу иглокожих, возникших на Земле в докембрийскую эпоху (приблизительно 488 млн лет назад). Во время палеозойской эпохи существовало более чем 5 000 видов
Понятие «этикет» заимствовано из французского языка и включает в себя все допустимые установки относительно поведения и внешнего вида. Этих негласных правил следует придерживаться не только в общественных местах,
Сила упругости. Закон Гука
На все тела, находящиеся вблизи Земли, действует ее притяжение. Под действием силы тяжести падают на Землю капли дождя, снежинки, оторвавшиеся от веток листья.
Но когда тот же снег лежит на крыше, его по-прежнему притягивает Земля, однако он не проваливается сквозь крышу, а остается в покое. Что препятствует его падению? Крыша. Она действует на снег с силои, равной силе тяжести, но направленной в противоположную сторону. Что это за сила?
На рисунке 34, а изображена доска, лежащая на двух подставках. Если на ее середину поместить гирю, то под действием силы тяжести гиря начнет двигаться, но через некоторое время, прогнув доску, остановится (рис. 34, б ). При этом сила тяжести окажется уравновешенной силой, действующей на гирю со стороны изогнутой доски и направленной вертикально вверх. Эта сила называется силой упругости. 
Сила упругости возникает при деформации. Деформация — это изменение формы или размеров тела. Одним из видов деформации является изгиб. Чем больше прогибается опора, тем больше сила упругости, действующая со стороны этой опоры на тело. Перед тем как тело (гирю) положили на доску, эта сила отсутствовала. По мере движения гири, которая все сильнее и сильнее прогибала свою опору, возрастала и сила упругости. В момент остановки гири сила упругости достигла силы тяжести и их равнодействующая стала равной нулю.
Если на опору поместить достаточно легкий предмет, то ее деформация может оказаться столь незначительной, что никакого изменения формы опоры мы не заметим. Но деформация все равно будет! А вместе с ней будет действовать и сила упругости, препятствующая падению тела, находящегося на данной опоре. В подобных случаях (когда деформация тела незаметна и изменением размеров опоры можно пренебречь) силу упругости называют силой реакции опоры.
Если вместо опоры использовать какой-либо подвес (нить, веревку, проволоку, стержень и т. д.), то прикрепленный к нему предмет также может удерживаться в покое. Сила тяжести и здесь будет уравновешена противоположно направленной силой упругости. Сила упругости при этом возникает из-за того, что подвес под действием прикрепленного к нему груза растягивается. Растяжение еще один вид деформации.
Сила упругости возникает и при сжатии. Именно она заставляет распрямляться сжатую пружину и толкать прикрепленное к ней тело (см. рис. 27, б ).
Большой вклад в изучение силы упругости внес английский ученый Р. Гук. В 1660 г., когда ему было 25 лет, он установил закон, названный впоследствии его именем. Закон Гука гласит:
Сила упругости, возникающая при растяжении или сжатии тела, пропорциональна его удлинению.
где k — коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. У каждого тела своя жесткость. Чем больше жесткость тела (пружины, проволоки, стержня и т. д.), тем меньше оно изменяет свою длину под действием данной силы.
Единицей жесткости в СИ является ньютон на метр (1 Н/м).
Проделав ряд экспериментов, подтвердивших данный закон, Гук отказался от его публикации. Поэтому в течение долгого времени никто не знал о его открытии. Даже спустя 16 лет, все еще не доверяя своим коллегам, Гук в одной из своих книг привел лишь зашифрованную формулировку (анаграмму) своего закона. Она имела вид
Выждав два года, чтобы конкуренты могли сделать заявки о своих открытиях, он наконец расшифровал свой закон. Анаграмма расшифровывалась так:
(что в переводе с латинского означает: каково растяжение, такова и сила). «Сила любой пружины,— писал Гук,— пропорциональна ее растяжению».
Гук изучал упругие деформации. Так называют деформации, которые исчезают после прекращения внешнего воздействия. Если, например, пружину несколько растянуть, а затем отпустить, то она снова примет свою первоначальную форму. Но ту же пружину можно растянуть на столько, что, после того как ее отпустят, она так и останется растянутой. Деформации, которые не исчезают после прекращения внешнего воздействия, называют пластическими.
Пластические деформации применяют при лепке из пластилина и глины, при обработке металлов — ковке, штамповке и т. д.
Для пластических деформаций закон Гука не выполняется.
В наше время стрельба из лука является лишь одним из видов спорта.
1. В каких случаях возникает сила упругости? 2. Что называют деформацией? Приведите примеры деформаций. 3. Сформулируйте закон Гука. 4. Что такое жесткость? 5. Чем отличаются упругие деформации от пластических?
Презентация к уроку физики 7 класс «Сила упругости»
В презентации представлен материалл о силе упругости, видах деформации и законе Гука.
Содержимое разработки
Тема урока: СИЛА УПРУГОСТИ.
I. Проверка усвоения изученного материала.
1) Сила является мерой: а) массы б) длины
в) взаимодействия тел г) площади
2) Сила – физическая величина, которая измеряется в: а) метрах б) граммах
в) ньютонах г) амперах
3) Результат действия силы на тело зависит от: а) его массы б) её модуля и направления
в) точки приложения г) её модуля, направления и точки приложения
4) Прибор для измерения силы: а) весы
б) мензурка в) динамометр г) барометр
5) Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется:
а) силой упругости б) силой тяжести
в) весом тела г) силой трения
II. Изучение нового материала.
Что случилось? Что случилось?
С печки азбука свалилась.
Больно вывихнула ножку
Г ударилась немножко,
Ж рассыпалась совсем!
Поломала хвостик У!
Ф, бедняжку, так раздуло –
Не прочесть ее никак!
Букву Р перевернуло –
Превратило в мягкий знак!
Буква С совсем сомкнулась –
Превратилась в букву О.
Буква А, когда очнулась,
Постановка проблемного вопроса.
Сила возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости.
Деформацией называется изменение формы и объема тела.
Деформация, при которой тело восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется упругой
Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.
ПРИЧИНЫ СИЛЫ УПРУГОСТИ
Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы действующие между молекулами).
Модуль силы упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела.
— коэффициент пропорциональности – коэффициент жесткости.
Жесткость тела зависит от формы и размеров тела, а также от материала, из которого оно изготовлено.
Для каждой ситуации
В упругой деформации
Все силы, как и водится,
В пропорции находятся
1. Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие неупругими:
2. Вставьте пропущенные выражения в соответствующие им пустые места.
3. Отметьте правильные утверждения. В
результате действия силы тело может:
А) увеличить свою массу
В) увеличить скорость
Г) изменить свой объем
Д) изменить свой цвет
Е) изменить направление своего движения.
4. Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.
5. Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.
Какова сила упругости, возникающая в пружине, жесткостью 50 Н/м, если она растянулась на 5см?
Сила 12Н сжимает пружину на 7,5 см. Какой величины силу нужно приложить, чтобы сжать эту пружину?
Пружина длиной 3см при нагрузке 25Н удлинилась на 2мм. Определить длину пружины при нагрузке 100Н.
