Си́ла упру́гости — сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть его в исходное (начальное) состояние. В случае упругих деформаций энергия деформации является потенциальной. Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия.
Силу упругости обозначают буквой F с индексом — Fупр .
Английский учёный Роберт Гук, современник Ньютона, установил, что
изменение длины тела при растяжении (или сжатии) прямо пропорционально модулю силы упругости. Это называется законом Гука.
Fупр=k⋅Δl , где
Δl — 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.
Объяснение:
Пример:
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.
Тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити покоятся, т.к. сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой.
Что же это за сила, и как она возникает?
Если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение, то деформация является упругой.
Сила притяжения, действующая на тело:
https://tex.z-dn.net/?f=%5Cdisplaystyle%20F%3DG%5Ccdot%5Cfrac%7Bm%5Ccdot%20M%7D%7BR%5E%7B2%7D%7D
где G = 6,67·10⁻¹¹ м³/(кг·с²) - гравитационная постоянная,
m - масса тела (кг)
М = 5,97·10²⁴ (кг) - масса Земли
R - расстояние между центром Земли и центром тела.
Тогда:
https://tex.z-dn.net/?f=%5Cdisplaystyle%20%5Ctt%20%5Cfrac%7BF_%7B1%7D%7D%7BF_%7B2%7D%7D%3D6%2C3%3D%5Cfrac%7BR_%7B2%7D%5E%7B2%7D%7D%7BR_%7B1%7D%5E%7B2%7D%7D%3D%5Cbigg(%5Cfrac%7BR_%7B2%7D%7D%7BR_%7B1%7D%7D%5Cbigg)%5E%7B2%7D%5C%5C%5C%5C%5C%5C%5Cfrac%7BR_%7B2%7D%7D%7BR_%7B1%7D%7D%3D%5Csqrt%7B6%2C3%7D%5Capprox2%2C5
Так как R₁ = 6370 км, то R₂ = 6370 · 2,5 = 15925 (км)
Расстояние от поверхности Земли:
h = R₂ - R₁ = 15925 - 6370 = 9555 (км)
Объяснение:
Давно пройшов той час, коли будь-яку роботу людина мала виконувати безпосередньо своїми руками. Зараз піднімати вантажі, переміщати їх по землі, воді й у повітрі, виконувати будівельні роботи й багато чого іншого людині допомагають механізми. На зорі розвитку цивілізації людина для своєї діяльності використовувала прості механізми – блок, похилу площину, клин комір.
З їх до були створені унікальні спорудження, деякі з яких збереглися до наших днів.
І сьогодні прості механізми мають широке застосування як самі по собі, так і як частини складних механізмів.
При використанні простих механізмів можна одержати виграш у силі, але він неодмінно супроводжується програшем у переміщенні. Можна й, навпаки, одержати виграш у переміщенні, але тоді ми неодмінно програємо в силі.
Архімед установив на досліді, що
при використанні простих механізмів ми або виграємо в силі в стільки разів, у скільки разів програємо в переміщенні, або виграємо в переміщенні в стільки разів, у скільки разів програємо в силі.
Це твердження назвали «золотим правилом» механіки. Найбільш чітко його сформулював Галілей, уточнивши, що воно справедливе, коли тертям можна знехтувати.
Довгий час «золоте правило» механіки розглядалося як «самостійний» закон природи. І тільки після відкриття закону збереження енергії з'ясувалося, що «золоте правило» механіки є однині із проявів закону збереження енергії:
при використанні будь-якого простого механізму не можна одержати виграш у роботі.
Із закону збереження енергії випливає й набагато більш загальне твердження, що стосується будь-яких механізмів, - не тільки простих, але і як завгодно складних: неможливе існування так званого «вічного двигуна», призначенням якого було б вічно виконувати роботу без витрати енергії.
Объяснение: