Сила упругости

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Си́ла упру́гости — сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть его в исходное (начальное) состояние[1].

В случае упругих деформаций энергия деформации является потенциальной. Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия. В простейшем случае растяжения/сжатия тела сила упругости направлена противоположно смещению частиц тела, перпендикулярно поверхности.

Вектор силы противоположен направлению деформации тела (смещению его молекул). Если исчезает деформация тела, то исчезает и сила упругости.

В Международной системе единиц (СИ) сила упругости так же, как и все другие силы, измеряется в ньютонах (русское обозначение: Н; международное: N)[2].

Закон Гука[править | править код]

Основная статья: Закон Гука

В простейшем случае одномерных малых упругих деформаций формула для силы упругости имеет вид[3]:

,

где  — коэффициент упругости (жёсткость тела),  — удлинение (величина деформации).

Жёсткость тела зависит от его формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.

В словесной формулировке закон Гука звучит следующим образом:

Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при деформации.

Нелинейные деформации[править | править код]

При увеличении величины деформации, закон Гука перестаёт действовать, сила упругости начинает сложным образом зависеть от величины растяжения или сжатия.

Примечания[править | править код]

  1. Giordano, Nicholas J. College physics: reasoning and relationships (англ.). — Belmont, CA: Cengage Brooks-Cole, 2009. — 1082 p. — ISBN 978-0-534-46243-7. — ISBN 0-534-46243-X.
  2. BIPM - SI Brochure. www.bipm.org. Дата обращения: 23 ноября 2020.
  3. Гука закон. Физическая энциклопедия. www.femto.com.ua. Дата обращения: 23 ноября 2020.