Силы в механике

Что заставляет выпрямляться сетку батута ?
СИЛА УПРУГОСТИ

Деформация
-изменение формы или размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, вызывающих изменение относительного расположения частиц.
ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ
Упругие (исчезают после прекращения действия внешних сил)
Пластические (остаются после прекращения действия внешних сил)

Типы деформаций
Растяжение (Х>0)
-испытывают тросы, канаты, лески в подъемных устройствах,стяжки между вагонами и др.
Сжатие (Х<0)
-испытывают столбы, колонны, стены, фундаменты, некоторые кости скелета и др.
Fупр
Fупр
F
F
Х
Х
L
Lo
L
Fупр= F
X=L-L0

Изгиб
(сочетание растяжения и сжатия)
-испытывают нагруженные балки, кронштейны, сиденья и др.
Fупр
Fупр
F
F

Сдвиг
-испытывают балки в местах опор, заклепки, соединяющие детали и др.
Кручение
(сводится к сдвигу)
-испытывают болты при завертывании, валы машин, сверла
F
F

Разновидности силы упругости
Сила натяжения
Направлена вдоль нити
Сила реакции опоры (действует со стороны опоры на тело)
Сила нормального давления (действует со стороны тела на опору )
Направлены перпендикулярно поверхности

Причины возникновения сил упругости
Все тела состоят из атомов или молекул
Частицы взаимодействуют между собой с силами притяжения и отталкивания
Расстояния между частицами сравнимы с размерами частиц
Увеличиваем расстояния – возникают силы притяжения
Уменьшаем – возникают силы отталкивания
СИЛЫ УПРУГОСТИ имеют ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ ПРИРОДУ

РОБЕРТ ГУК
Родился 18 июля 1635г в местечке Фрешуотер на английском острове Уайт в семье настоятеля местной церкви.
Современник Ньютона он не раз стоял на пороге великих открытий (и даже оспаривал в суде авторство закона всемирного тяготения), но не владея математикой в должной мере, ограничился гениальными догадками.
Известен как автор закона, который сейчас носит его имя.

ЗАКОН ГУКА
Сила упругости, возникающая при деформации при деформации тела, пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации.
Fупр= - kX
L

ДВИЖЕНИЕ ТЕЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ УПРУГОСТИ
Тело может совершать движение по окружности
(если вектора силы и скорости перпендикулярны)
Тело может совершать колебательное движение
(если вектора силы и скорости коллинеарны); уравнение движения: m a = - k X

При каких условиях возникают деформации тела?
Что является следствием деформации тела?
В чем состоит закон Гука?
Какова природа силы упругости?
Как можно вычислить удлинение тела?
Что называют жесткостью тела?
Что такое реакция опоры?

Определим жесткость пружины
Запишем значение Fупр , модуль которой равен весу груза
Измерим удлинение Х
Используя закон Гука, вычислим жесткость пружины, как отношение силы упругости к удлинению:k = |Fупр/X|