Урок 34 (осн). Сила упругости. Закон Гука

• Сила тяжести — это сила, действующая на тела вследствие их притяжения к Земле или другим небесным телам.  

• Для расчёта силы тяжести нужно знать массу тела.  

• Ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли приблизительно равно 9,8 м/с².  

• Гиря массой 200 г притягивается к Земле с силой около 2 Н.  

• Под действием силы тяжести гиря будет падать с ускорением.  

• При размещении гири на линейке она останавливается, несмотря на действие силы тяжести.  

• Причина остановки — появление силы упругости со стороны линейки.  

• Тема урока: сила упругости и закон Гука.  

• Сила упругости возникает вследствие деформации тела.  

• Деформация — это любое изменение формы или размеров тела.  

• Линейка деформируется под действием гири, вызывая появление силы упругости.  

• Сила упругости компенсирует силу тяжести, останавливая падение гири.  

• Деформация может быть упругой, когда тело восстанавливает форму, и пластической, когда тело сохраняет новую форму.  

• Упругая деформация зависит от материала тела.  

• Растяжение и сжатие: изменение длины тела.  

• Изгиб: деформация тела при воздействии силы тяжести.  

• Сдвиг: изменение формы тела при приложении силы в определённом направлении.  

• Кручение: деформация, при которой тело изменяет свою форму вокруг оси.  

• Рассматривается цилиндр, приклеенный к поверхности.  

• Цилиндр находится в недеформированном состоянии.  

• При попытке повернуть цилиндр возникает деформация кручения.  

• Деформация растяжения: амортизаторы.  

• Деформация сжатия: колонны храмов.  

• Деформация изгиба: строительные конструкции, лук.  

• Деформация сдвига: разрезание ножницами.  

• Деформация кручения: вал корабля, закручивание болта.  

• Сила упругости направлена противоположно направлению смещения частиц при деформации.  

• Примеры: растяжение резинового стержня, сжатие стержня.  

• Установка с резиновой нитью и гирями для измерения удлинения.  

• Результаты измерений заносятся в таблицу: масса гири, сила упругости, удлинение.  

• При увеличении массы гири удлинение увеличивается.  

• Закономерность: при увеличении массы гири в два раза удлинение увеличивается в четыре раза.  

• При больших деформациях закон нарушается.  

• Важно учитывать малые деформации при формулировке закона.  

• При малых упругих деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению.  

• Коэффициент пропорциональности называется жёсткостью тела.  

• Жёсткость зависит от формы и размеров тела.  

• Жёсткость измеряется в ньютонах на метр.  

• Пример расчёта жёсткости резиновой нити: 25 ньютонов на метр.  

• Урок окончен, предлагается отдохнуть.