cилы, создавая давление, либо растяжение, могут изменять форму тела, например, длину пружины.
силы служат причиной либо ускорения тела (динамическое действие), либо изменение его формы (статическое действие).
в пределах вещества сила и деформация пропорциональны
друг другу. в этом случае справедлив закон гука.
1. d=
f
s
коэффициент пропорциональности d носит названия — жесткость или коэффициент .
здесь:
d — жесткость (ньютон/метр),
f — сила, вызывающая изменения длины тела (например пружины)
(ньютон),
s — изменение длины тела под действием силы f (метр)
сила противодействует действующей на тело (пружину) силе. с учетом направления действия получим для силы формулу:
2.
→
f
=−d
→
s
чем жестче тело
(чем труднее растянуть пружину), тем выше жесткость d (коэффициент k).
для измерения сил применяется пружинный динамометр, в котором изменение длины пружины характеризует величину приложенной силы. пружинный динамометр, используемый для определения силы тяжести, называется пружинными весами.
(1.1)
где - угловое ускорение, m - момент внешних сил.
для экспериментального доказательства этого соотношения в работе используется маятник обербека (рис.3). он состоит из четырех стержней a и двух шкивов различного радиуса r1 и r2, укрепленных на одной горизонтальной оси. по стержням могут перемещаться и закрепляться в нужном положении четыре (по одному на каждом стержне) груза одинаковой массы m'. при груза массы m, прикрепленного к концу намотанной на тот или иной шкив нити, маятник может приводиться во вращение.
пренебрегая силами трения и считая нить невесомой и нерастяжимой, можем написать: уравнение вращательного движения маятника