Учебное особие по физике

Закон Гука

Линейная деформация (деформация растяжения) — деформация, при которой происходит изменение только одного линейного размера тела. Количественно она характеризуется абсолютным и относительным удлинением.

— абсолютное удлинение, где и — длины тела в деформированном и недеформированном состояниях соответственно (рис. 1).

— относительное удлинение.

Рис. 1

Небольшие и кратковременные деформации с достаточной степенью точности могут рассматриваться как упругие. Для таких деформаций Роберт Гук экспериментально установил закон.

Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна абсолютному удлинению тела и направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела:

— закон Гука.

Здесь — проекция силы на ось Ox, k — жесткость тела, зависящая от размеров тела и материала, из которого оно изготовлено.

Жесткость численно равна силе упругости, возникающей в теле при единичном абсолютном удлинении.

В СИ единицей жесткости является ньютон на метр (Н/м).

Графически зависимость представлена на рисунке 2.

Рис. 2

На законе Гука основано действие динамометра — прибора, предназначенного для измерения сил.

На практике часто трудно определить величину деформации, так как она мала.