Menu
Сила упругости
Все тела под действием приложенных к ним сил деформируются, т.е. изменяют свои размеры и форму. Если после прекращения действия сил тело принимает первоначальные размеры и форму, деформация называется упругой (упругие деформации наблюдаются, если деформирующая сила не превосходит предел упругости). Деформации, которые сохраняются в теле после прекращения действия внешних сил, называются пластическими (или остаточными).

Рассмотрим пружину длиной l0, один конец которой закреплен неподвижно, а к другому приложена внешняя сила F (рис. 2.5). Согласно закону Гука, сила упругости, возникающая в пружине, прямо пропорциональна удлинению пружины:

Fx=-kx

где Fx - проекция силы упругости на ось; k - жесткость пружины; x - удлинение пружины.


Рис.2.5. К закону Гука

Однородные стержни ведут себя при растяжении или одностороннем сжатии подобно пружине. Если к концам стержня длиной l0 и площадью поперечного сечения S приложить направленные вдоль его оси силы F1 и F2 (F1=F2=F), то длина стержня увеличится (при растяжении) или уменьшится (при сжатии) на Δl (рис.2.6).


Рис.2.6. Деформации растяжения - сжатия в упругом стержне

Количественной мерой деформации стержня является относительная деформация:

ε=Δl/l0

Сила, действующая на единицу площади поперечного сечения, называется напряжением:

σ=F/S

Если сила направлена по нормали к поверхности, напряжение называется нормальным, если же по касательной – тангенциальным.

Экспериментально установлено, что относительное удлинение и напряжение прямо пропорциональны друг другу:

σ=Eε

где коэффициент пропорциональности E называется модулем Юнга. Измеряется эта величина в паскалях (1 Па=1 Н/м2). Модуль Юнга равен такому нормальному напряжению, при котором относительное удлинение было бы равно единице.

Имя *:
Email: