당신과 나는 몸에 힘이 작용하면 몸이 이 힘의 영향을 받아 움직일 것이라는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 나뭇잎은 지구에 끌리기 때문에 땅에 떨어집니다. 그러나 나뭇잎이 벤치에 떨어지면 계속 떨어지지 않고 벤치를 통해 떨어지지 않고 정지합니다.

그리고 잎사귀가 갑자기 움직임을 멈춘다면 그 움직임을 방해하는 힘이 나타났음에 틀림없다는 뜻입니다. 이 힘은 지구의 인력과 반대 방향으로 작용하며 크기는 같습니다. 물리학에서는 중력에 반대되는 이 힘을 탄성력이라고 합니다.

탄성력이란 무엇입니까?

강아지 Antoshka는 새를 관찰하는 것을 좋아합니다.

탄성력이 무엇인지 설명하는 예를 들어 새와 밧줄도 기억합시다. 새가 밧줄에 앉으면 이전에 수평으로 뻗어 있던 지지대가 새의 무게로 인해 처지고 약간 늘어납니다. 새는 먼저 밧줄과 함께 땅으로 이동한 다음 멈춥니다. 그리고 이것은 다른 새가 밧줄에 추가될 때 발생합니다. 그리고 또 다른. 즉, 로프에 가해지는 충격력이 증가함에 따라 이 변형에 대한 반작용의 힘이 모든 새의 무게와 같아지는 순간까지 로프가 변형된다는 것이 명백합니다. 그리고 아래로의 움직임이 멈춥니다.

서스펜션이 늘어나면 탄성력이 중력과 같아지고 늘어남이 멈춥니다.

간단히 말해서, 탄성력의 작용은 우리가 다른 물체에 작용하는 물체의 무결성을 유지하는 것입니다. 그리고 탄성의 힘이 대처하지 않으면 몸은 돌이킬 수 없게 변형됩니다. 눈이 많이 내리면 밧줄이 끊어지고, 음식이 가득 차면 가방 손잡이가 끊어지고, 수확량이 많아 사과나무 가지가 부러지는 등의 작업이 수행됩니다.

탄성력은 언제 발생하는가? 신체에 대한 충격이 시작되는 순간. 새가 밧줄에 앉았을 때. 그리고 새가 이륙하면 사라집니다. 즉, 충격이 멈출 때입니다. 탄성력이 가해지는 지점은 충격이 발생하는 지점입니다.

흉한 모습

탄성력은 몸체가 변형될 때만 발생합니다. 몸의 변형이 사라지면 탄성력도 사라진다.

변형에는 인장, 압축, 전단, 굽힘 및 비틀림과 같은 다양한 유형이 있습니다.

스트레칭 - 우리는 몸의 무게에 따라 늘어나는 스프링 저울 또는 일반 탄성 밴드로 몸의 무게를 잰다.

압축 - 우리는 스프링에 무거운 물건을 올려 놓습니다.

교대 - 가위 또는 톱 작업, 바닥을 기초로 삼을 수있는 느슨한 의자, 하중 적용 평면으로 좌석.

벤드 - 우리 새들은 체육 수업에서 학생들과 함께 수평 막대인 나뭇가지에 앉았습니다.

탄성력은 물체의 상호작용력 중 하나로 역학에서 연구하고 있습니다. 그것은 어떻게 발생하고, 무엇에 의존하며, 어디로 향합니까? 기사를 읽고 나면 이러한 질문에 대한 답을 알게 될 것입니다.

탄성력은 언제 어떻게 발생합니까?

실험을 해보자:

• 우리는 테이블과 같은 수평 표면의 밑면에 플라스틱으로 스프링을 강화합니다.
• 스프링의 자유단에 작은 추를 매달아 주십시오.

쌀. 1. 탄력의 강도

중력의 작용으로 인해 하중이 떨어져야 했습니다. 왜 이런 일이 일어나지 않았습니까? 그 이유는 스프링 측면에서 하중에 작용하는 탄성력 때문입니다. 일반적으로 인장, 압축, 전단, 비틀림 또는 굽힘과 같은 변형으로 인해 발생합니다. 우리 실험에서는 스프링이 늘어나서 발생했습니다.

탄성력의 방향

모든 신체에는 하전 입자로 구성된 분자와 원자가 있습니다. 그들은 일정한 힘으로 서로를 끌어 당기고 밀어냅니다. 이러한 상호 작용 중 어느 것이 우선할지 여부는 상호 작용 간의 거리에 따라 다릅니다.

쌀. 2. 하전 입자

거리가 증가하면 인력의 작용이 증가하고 반발력의 우위가 감소합니다. 몸이 쉬고 있을 때 두 힘은 균형을 이룬다.

앞서 말한 것으로부터 탄성력이 어디로 향하는지 이유와 방향을 명확하게 말할 수 있습니다. 그 방향은 신체의 원래 모양을 복원하려고하기 때문에 신체의 원자 및 분자의 움직임과 반대입니다.

하전 입자 간의 상호 작용은 탄성력의 전자기적 특성을 결정합니다.

변형은 항상 탄성력의 출현으로 이어집니까?

스프링이 모양을 얼마나 쉽게 복원하는지 기억하지만 플라스틱은 항상 모양을 유지합니다. 이것은 변형의 두 가지 제한적인 경우가 있기 때문에 발생합니다. 스프링이있는 예는 탄성의 표현과 플라스틱 - 소성 변형을 보여줍니다.

우리가 탄성력에 대해 말할 때 우리는 탄성 변형만을 의미합니다. 또한 그 가치가 작고 오래 가지 못합니다. 소성 변형은 다른 힘을 특징으로 합니다. 그들은 변형의 발생 비율에 따라 다릅니다. 그들은 10학년 물리학 과정에서 공부하지 않습니다.

탄성력과 변형의 관계

탄성력과 변형 사이의 관계는 무엇입니까? 그녀를 찾는 방법? 이 질문에 대한 답은 영국의 발명가이자 박물학자인 Robert Hooke가 찾았습니다. 그의 실험 결과는 관계의 선형적 특성을 보여주었습니다. 그가 제정한 법은 서면으로 다음과 같다.

Fcontrol=k|Δl|또는 Fcontrol=k|x|,

어디 케이- 탄성 계수, Δl, 또는 엑스- 절대 신장.

Δl, 또는 엑스변형체의 길이와 초기 길이(m)의 차이입니다.

케이-엄격. 미터당 뉴턴(N/m)으로 표시되며 그 값은 본체의 치수와 재료의 특성에 의해 결정됩니다. 측정 단위 푸프르- 뉴턴 (N).

Hooke의 법칙은 작은 탄성 변형의 경우에만 적용됩니다.

당신과 나는 몸에 힘이 작용하면 이 힘의 영향으로 몸이 움직인다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어 눈송이는 지구에 끌리기 때문에 땅에 떨어집니다. 그리고 지구의 중력은 끊임없이 작용하지만 지붕에 도달 한 눈송이는 계속 떨어지지 않고 멈추고 우리 집을 건조하게 유지합니다.

집안의 청결과 질서의 관점에서 모든 것이 정확하고 논리적이지만 물리학의 관점에서 모든 것에 대한 설명이 있어야합니다. 그리고 눈송이가 갑자기 움직임을 멈추면 그 움직임을 방해하는 힘이 나타났음에 틀림없습니다. 이 힘은 지구의 인력과 반대 방향으로 작용하며 크기는 같습니다. 물리학에서는 중력에 반대되는 이 힘을 탄성력이라고 하며 7학년 과정에서 공부합니다. 그것이 무엇인지 알아 봅시다.

탄성력이란?

탄성력이 무엇인지 설명하는 예를 들어 젖은 빨래를 걸 수 있는 간단한 빨랫줄을 기억하거나 상상해 봅시다. 젖은 것을 걸면 이전에 수평으로 늘어진 밧줄이 세탁물의 무게로 인해 구부러지고 약간 늘어납니다. 예를 들어 젖은 수건은 먼저 밧줄과 함께 땅으로 움직인 다음 멈춥니다. 그리고 이것은 각각의 새로운 것을 추가할 때 발생합니다. 즉, 로프에 대한 영향의 힘이 증가함에 따라이 변형에 대한 반작용의 힘이 모든 것의 무게와 같아지는 순간까지 로프가 변형되는 것이 분명합니다. 그리고 아래로의 움직임이 멈춥니다. 간단히 말해서, 탄성력의 작용은 우리가 다른 물체에 작용하는 물체의 무결성을 유지하는 것입니다. 그리고 탄성의 힘이 대처하지 않으면 몸은 돌이킬 수 없게 변형됩니다. 밧줄이 끊어지고, 너무 많은 눈의 무게로 지붕이 무너지는 등입니다. 탄성력은 언제 발생하는가?신체에 대한 충격이 시작되는 순간. 우리가 빨래를 걸 때. 그리고 속옷을 벗으면 사라집니다. 즉, 충격이 멈출 때입니다. 탄성력이 가해지는 지점은 충격이 발생하는 지점입니다. 무릎에 있는 막대기를 부러뜨리려고 하면 탄성력이 가해지는 지점이 무릎으로 막대를 누르는 지점이 됩니다. 이것은 충분히 이해할 수 있습니다.

탄성력을 구하는 방법: Hooke의 법칙

탄성력을 구하는 방법을 배우려면 Hooke의 법칙을 알아야 합니다. 영국 물리학자 Robert Hooke는 신체 변형에 대한 탄성력의 크기 의존성을 최초로 확립했습니다. 이 의존성은 정비례합니다. 변형이 많을수록 탄성력이 커집니다. 그건 탄성력의 공식은 다음과 같습니다.

F_control=k*∆l,

여기서 ∆l은 변형량,
k는 강성 계수입니다.

물론 강성 계수는 ​​본체와 물질에 따라 다릅니다. 그것을 찾기 위해 특별한 테이블이 있습니다. 탄성력은 N/m 단위로 측정됩니다.(미터당 뉴턴).

자연의 탄성력

자연의 탄성력- 이것은 나뭇가지에 있는 참새 떼, 덤불에 있는 열매 다발 또는 가문비나무 발에 눈 덮인 모자입니다. 동시에 구부리지만 가지를 포기하지 않고 영웅적으로 완전히 무료로 탄성의 힘을 보여줍니다.

몸체의 변형이 클수록 탄성력이 더 많이 발생합니다. 이는 변형과 탄성력이 상호 연관되어 있음을 의미하며, 한 값의 변화는 다른 값의 변화를 판단하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 몸체의 변형을 알면 몸체에서 발생하는 탄성력을 계산할 수 있습니다. 또는 탄성력을 알고 신체의 변형 정도를 결정하십시오.

동일한 질량의 다른 수의 무게가 스프링에 매달려 있으면 더 많이 매달릴수록 스프링이 더 많이 늘어납니다. 즉, 변형됩니다. 스프링이 늘어날수록 탄성력이 더 많이 발생합니다. 더욱이 경험에 따르면 각각의 후속 매달린 무게는 동일한 양만큼 스프링의 길이를 증가시킵니다.

예를 들어, 스프링의 원래 길이가 5cm이고 하나의 추를 매달면 1cm 증가(즉, 스프링의 길이가 6cm가 됨)이면 두 개의 추를 매달면 2cm 증가합니다(총 길이는 7 cm ), 3 x 3 cm (스프링의 길이는 8 cm).

실험 전에도 그 작용에 의해 발생하는 무게와 탄성력은 서로 정비례하는 것으로 알려져 있습니다. 무게가 여러 번 증가하면 같은 양만큼 탄성 강도가 증가합니다. 경험에 따르면 변형은 또한 무게에 따라 달라집니다. 무게가 여러 번 증가하면 길이의 변화가 같은 요인으로 증가합니다. 즉, 무게를 제거함으로써 탄성력과 변형 사이에 정비례 관계를 설정할 수 있습니다.

신장의 결과로 스프링의 신장을 x 또는 ∆l(l 1 - l 0, 여기서 l 0은 초기 길이, l 1은 늘어난 스프링의 길이)로 표시하면 인장에 대한 탄성력은 다음 공식으로 나타낼 수 있습니다.

F 제어 \u003d kx 또는 F 제어 \u003d k∆l, (∆l \u003d l 1 - l 0 \u003d x)

공식은 계수 k 를 사용합니다. 탄성력과 신율의 정확한 관계를 보여줍니다. 실제로 각 센티미터의 신장은 한 스프링의 탄성력을 0.5N, 두 번째 스프링은 1N, 세 번째 스프링의 탄성력을 2N 증가시킬 수 있습니다. 첫 번째 스프링의 경우 공식은 F control \u003d 0.5x처럼 보일 것입니다. 두 번째 - F 컨트롤 \u003d x, 세 번째 - F 컨트롤 = 2x.

계수 k는 엄격스프링. 스프링이 뻣뻣할수록 늘어나기 어려워지고 k 값이 커집니다. 그리고 k가 많을수록 다른 스프링의 동일한 연신율(x)로 탄성력(F 제어)이 커집니다.

강성은 스프링을 만드는 재료, 모양 및 크기에 따라 다릅니다.

강성의 단위는 N/m(미터당 뉴턴)입니다. 강성은 스프링을 1m 늘리기 위해 스프링에 몇 뉴턴(얼마나 많은 힘)을 가해야 하는지를 보여줍니다. 또는 스프링을 늘리기 위해 1N의 힘이 가해지면 몇 미터가 늘어날 것인지를 보여줍니다. 예를 들어, 스프링에 1N을 가하여 1cm(0.01m) 늘였습니다. 이것은 강성이 1 N / 0.01 m = 100 N / m임을 의미합니다.

또한 측정 단위에 주의를 기울이면 왜 강성을 N/m로 측정하는지 알 수 있습니다. 다른 힘과 마찬가지로 탄성력은 뉴턴 단위로 측정되며 거리는 미터 단위로 측정됩니다. 측정 단위로 방정식 F control = kx의 왼쪽과 오른쪽을 평평하게 하려면 오른쪽의 미터를 줄이고(즉, 나누기) 뉴턴을 추가해야 합니다(즉, 곱하기 ).

공식 F control \u003d kx로 설명되는 탄성력과 탄성체의 변형 사이의 관계는 1660년 영국 과학자 Robert Hooke에 의해 발견되었으므로 이 비율은 그의 이름을 따서 훅의 법칙.

탄성 변형은 힘의 작용이 종료된 후 몸체가 원래 상태로 돌아갈 때 발생합니다. 탄성 변형을 거의 겪을 수 없는 몸체가 있는 반면 다른 몸체는 상당히 클 수 있습니다. 예를 들어, 부드러운 점토 위에 무거운 물건을 올려놓으면 형태가 바뀌며, 이 점토 자체는 원래 상태로 돌아가지 않습니다. 그러나 고무줄을 늘였다가 떼면 원래 크기로 돌아옵니다. Hooke의 법칙은 탄성 변형에만 적용된다는 것을 기억해야 합니다.

공식 F control \u003d kx를 사용하면 알려진 두 수량에서 세 번째를 계산할 수 있습니다. 따라서 적용된 힘과 신율을 알면 몸체의 강성을 알 수 있습니다. 강성과 신율을 알면 탄성력을 구합니다. 그리고 탄성력과 강성을 알면 길이의 변화를 계산합니다.