Ang lahat ng mga katawan na matatagpuan malapit sa Earth ay apektado ng pag-akit nito. Sa ilalim ng impluwensya ng grabidad, mga raindrops, snowflakes, mga dahon ay natanggal mula sa mga sanga ay nahulog sa Earth.

Ngunit kapag ang parehong snow ay nakapatong sa bubong, naaakit pa rin ito sa Earth, gayunpaman, hindi ito nahuhulog sa bubong, ngunit nananatiling nag-iisa. Ano ang pumipigil dito sa pagbagsak? Ang bubong. Kumikilos ito sa snow na may mga puwersa na katumbas ng grabidad, ngunit itinuro sa kabaligtaran na direksyon. Ano ang kapangyarihang ito?

Ipinapakita ng Figure 34a ang isang board na nakahiga sa dalawang kinatatayuan. Kung ang isang timbang ay inilalagay sa gitna nito, pagkatapos ay sa ilalim ng impluwensya ng grabidad ang timbang ay magsisimulang ilipat, ngunit pagkaraan ng ilang sandali, baluktot ang board, titigil ito (Fig. 34, b). Sa kasong ito, ang gravity ay magiging isang balanseng puwersa na kumikilos sa bigat mula sa gilid ng curved board at itinuro nang patayo pataas. Ang kapangyarihang ito ay tinawag nababanat na puwersa. Ang nababanat na puwersa ay lumitaw sa panahon ng pagpapapangit. Pagbabago - isang pagbabago sa hugis o laki ng katawan. Isang uri ng pagpapapangit ay baluktot. Ang higit pang mga bends ng suporta, mas malaki ang nababanat na puwersa na kumikilos mula sa panig ng suportang ito sa katawan. Bago ilagay ang katawan (timbang) sa board, wala ang puwersa na ito. Habang lumipat ang mga timbang, na kung saan higit pa at higit na nag-deflect ng kanilang suporta, tumaas din ang nababanat na puwersa. Sa sandaling tumigil ang mga timbang, naabot ang nababanat na puwersa ng puwersa ng grabidad at ang kanilang bunga ay naging pantay sa zero.

Kung ang isang sapat na ilaw na bagay ay nakalagay sa suporta, kung gayon ang pagpapapangit nito ay maaaring maging hindi gaanong kahalagahan na hindi namin mapapansin ang anumang pagbabago sa hugis ng suporta. Ngunit ang pagpapapangit ay magiging pa rin! At kasama nito, ang nababanat na puwersa ay kumikilos din, maiwasan ang pagbagsak ng katawan na matatagpuan sa suportang ito. Sa mga ganitong kaso (kung ang pagpapapangit ng katawan ay hindi nakikita at ang mga sukat ng suporta ay maaaring napabayaan), ang nababanat na puwersa ay tinatawag na suporta ng puwersa ng reaksyon.

Kung sa halip na isang suporta ang isa ay gumagamit ng anumang uri ng pagsuspinde (thread, lubid, kawad, baras, atbp.), Kung gayon ang bagay na nakadikit dito ay maaari ring panatilihin sa pahinga. Ang puwersa ng grabidad dito ay balanse sa pamamagitan ng walang katapusang direktang puwersa ng pagkalastiko. Ang nababanat na puwersa ay lumitaw dahil sa ang katunayan na ang suspensyon ay nakaunat sa ilalim ng pagkilos ng pag-load na nakalakip dito. Sprain  isa pang uri ng pagpapapangit.

Ang nababanat na puwersa din lumitaw kapag compression. Siya ang gumagawa ng naka-compress na tagsibol na ituwid at itulak ang katawan na nakakabit dito (tingnan ang Fig. 27, b).

Ang isang mahusay na kontribusyon sa pag-aaral ng nababanat na puwersa ay ginawa ng siyentipikong Ingles na si R. Hook. Noong 1660, nang siya ay 25 taong gulang, itinatag niya ang batas, na pinangalan sa huli. Sinasabi ng Batas ni Hooke:

Ang puwersa ng pagkalastiko na nangyayari kapag ang isang katawan ay nakaunat o naka-compress ay proporsyonal sa pagpahaba nito.

Kung ang pagpahaba ng katawan, i.e., ang pagbabago sa haba nito, ay ipinapahiwatig ng x, at ang nababanat na puwersa ng kontrol ng F, kung gayon ang batas ng Hooke ay maaaring mabigyan ng sumusunod na form sa matematika:

F control \u003d kx,

kung saan k ay ang koepisyent ng proporsyonalidad, na tinatawag higpit  katawan. Ang bawat katawan ay may sariling katigasan. Ang mas malaki ang higpit ng katawan (tagsibol, kawad, baras, atbp.), Mas kaunti ang nagbabago ng haba nito sa ilalim ng pagkilos ng isang naibigay na puwersa.

Ang yunit ng higpit sa SI ay newton bawat metro  (1 N / m).

Nang magawa ang isang bilang ng mga eksperimento na nagpapatunay sa batas na ito, tumanggi si Hook na mailathala ito. Samakatuwid, sa loob ng mahabang panahon walang nakakaalam tungkol sa pagkatuklas nito. Kahit na 16 taon na ang lumipas, hindi pa rin nagtitiwala sa kanyang mga kasamahan, ang Hook sa isa sa kanyang mga libro ay binigyan lamang ang naka-encrypt na salita (anagram) ng kanyang batas. Nasa kanya ang hitsura

Matapos maghintay ng dalawang taon para sa mga kakumpitensya na gumawa ng mga aplikasyon para sa kanilang mga pagtuklas, sa wakas ay natukoy niya ang kanyang batas. Ang isang diagram ay na-decode tulad ng sumusunod:

ut tensio, sic vis

(na isinalin mula sa Latin ay nangangahulugang: kung ano ang lumalawak, ganito ang lakas). "Ang lakas ng anumang tagsibol," isinulat ni Hook, "ay proporsyonal sa pagpapalawak nito."

Nag-aral si Hook nababanat  pagpapapangit. Kaya tinatawag na deformations na nawala pagkatapos ng pagtigil ng panlabas na pagkakalantad. Kung, halimbawa, ang isang tagsibol ay nakaunat ng medyo at pagkatapos ay pinakawalan, pagkatapos ay muling kukunin nito ang orihinal na hugis nito. Ngunit ang parehong tagsibol ay maaaring mahatak nang labis na, pagkatapos na mapalaya ito, mananatili itong mabatak. Ang mga pagpapapangit na hindi mawala pagkatapos ng pagtatapos ng panlabas na pagkakalantad ay tinatawag plastik.

Ginagamit ang mga plastik na deformations para sa pagmomodelo ng luad at luad, at para sa pagproseso ng metal - pag-alis, pag-stamping, atbp

Para sa mga deformations ng plastik, ang batas ni Hooke ay hindi nasiyahan.

Sa mga sinaunang panahon, ang nababanat na mga katangian ng ilang mga materyales (lalo na, isang puno tulad ng yew) pinapayagan ang aming mga ninuno na mag-imbento yumuko  - isang armas ng kamay na idinisenyo upang ihagis ang mga arrow gamit ang nababanat na puwersa ng isang nakaunat na bowstring.

Lumilitaw tungkol sa 12 libong taon na ang nakalilipas, ang bow ay umiral nang maraming siglo bilang pangunahing sandata ng halos lahat ng mga tribo at mamamayan ng mundo. Bago ang pag-imbento ng mga armas, ang mga sibuyas ay ang pinaka-epektibong sandata ng labanan. Ang mga mamamana ng Ingles ay maaaring pumutok ng hanggang sa 14 na mga arrow bawat minuto, na, sa napakalaking paggamit ng mga pana sa labanan, ay lumikha ng isang buong ulap ng mga arrow. Halimbawa, ang bilang ng mga arrow na pinaputok sa Labanan ng Agincourt (sa panahon ng Hundred Year War) ay humigit-kumulang na 6 milyon!

Ang malawakang pagpapakalat ng mga nakakahamak na sandata na ito sa Gitnang Panahon ay nagdulot ng isang makatwirang protesta mula sa ilang mga lupon ng lipunan. Noong 1139, ang konseho ng Lateran (simbahan), nagtipon sa Roma, ipinagbawal ang paggamit ng mga sandatang ito laban sa mga Kristiyano. Gayunpaman, ang pakikibaka para sa "ray disarmament" ay hindi matagumpay, at ang busog bilang isang sandata ng militar ay patuloy na ginagamit ng mga tao para sa isa pang limang daang taon.

Ang pagpapabuti ng disenyo ng bow at ang paglikha ng mga arrow sa sarili (mga crossbows) ay humantong sa ang katunayan na ang mga arrow na pinutok mula sa kanila ay nagsimulang tumagos ng anumang nakasuot. Ngunit ang agham militar ay hindi tumayo. At sa siglo XVII. ang busog ay inilalaan ng isang baril.

Sa ngayon, ang isang archery ay isa lamang isport.

1. Sa anong mga kaso lumitaw ang nababanat na puwersa? 2. Ano ang tinatawag na pagpapapangit? Magbigay ng mga halimbawa ng mga deformations. 3. Gumawa ng batas ni Hooke. 4. Ano ang paninigas? 5. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng nababanat at plastic deformations?

Kapag ang isang panlabas na puwersa ay kumikilos sa katawan, deforms (mayroong pagbabago sa laki, dami at madalas na hugis ng katawan). Sa panahon ng pagpapapangit ng isang solid, ang mga pag-displacement ng mga particle na matatagpuan sa mga node ng crystal na sala-sala mula sa paunang balanse sa mga bagong posisyon ay lumitaw. Ang shift na ito ay nahahadlangan ng mga puwersa na nakikipag-ugnay sa mga partikulo. Bilang resulta, lumilitaw ang mga panloob na puwersa ng nababanat, binabalanse ang mga panlabas na puwersa. Ang mga puwersang ito ay inilalapat sa deformed body. Ang laki ng nababanat na pwersa ay proporsyonal sa pagpapapangit ng katawan.

Kahulugan at pormula ng nababanat na puwersa

Kahulugan

Kakayahang lakas  tumatawag sila ng isang puwersa na may isang likas na electromagnetic, na lumabas bilang isang resulta ng pagpapapangit ng katawan, bilang tugon sa panlabas na impluwensya.

Ang nababanat ay isang pagpapapangit na kung saan, pagkatapos ng pagtigil ng pagkilos ng isang panlabas na puwersa, ang katawan ay nakakakuha ng dating hugis at sukat nito, ang pagpapapangit ay nawala. Ang pagpapapangit ay nababanat lamang kung ang panlabas na puwersa ay hindi lalampas sa isang tiyak na halaga, na tinatawag na nababanat na limitasyon. Ang lakas ng pagkalastiko sa ilalim ng nababanat na deformations ay potensyal. Ang direksyon ng nababanat na vector na puwersa ay kabaligtaran sa direksyon ng vegtor ng pag-aalis sa panahon ng pagpapapangit. O sa ibang paraan masasabi na ang nababanat na puwersa ay nakadirekta laban sa paggalaw ng mga particle sa panahon ng pagpapapangit.

Mga katangian ng nababanat na mga katangian ng solids

Ang nababanat na katangian ng mga solido ay nailalarawan sa pamamagitan ng stress, na kung saan ay madalas na ipinapahiwatig ng isang sulat. Ang stress ay isang pisikal na dami na katumbas ng nababanat na puwersa na nahuhulog sa isang seksyon ng yunit ng katawan:

kung saan ang dF upr ay ang elemento ng nababanat na puwersa ng katawan; dS ay ang elemento ng sectional area ng katawan. Ang boltahe ay tinatawag na normal kung ang vector ay patayo sa dS.

Ang pormula para sa pagkalkula ng nababanat na puwersa ay ang expression:

kung saan ang kamag-anak na pagpapapangit, ay ang ganap na pagpapapangit, ang x ang paunang halaga ng dami na nailalarawan ang hugis o sukat ng katawan; Ang K ay ang nababanat na modulus (sa). Ang katumbas ng nababanat na modulus ay tinatawag na koepisyent ng pagkalastiko. Maglagay lamang, ang nababanat na puwersa ay proporsyonal sa laki ng pilay.

Pahaba na extension (compression)

Ang pahaba (one-sided) na kahabaan ay binubuo sa katotohanan na sa ilalim ng pagkilos ng makunat (compressive) na pwersa, isang pagtaas (pagbaba) sa haba ng katawan ay nangyayari. Ang kondisyon para sa pagtatapos ng ganitong uri ng pagpapapangit ay ang pagkakapantay-pantay:

kung saan ang F ay ang panlabas na puwersa na inilalapat sa katawan, F upr ay ang nababanat na puwersa ng katawan. Ang isang sukatan ng pagpapapangit sa proseso sa ilalim ng pagsasaalang-alang ay ang pagpahaba (compression).

Pagkatapos ang modulus ng pagkalastiko ay maaaring matukoy bilang:

kung saan ang E ay ang modulus ni Young, na sa kaso na isasaalang-alang ay katumbas ng nababanat na modulus (E \u003d K) at pagkilala sa nababanat na katangian ng katawan; l ang paunang haba ng katawan; - pagbabago sa haba sa ilalim ng pag-load F \u003d F_upr. Sa   - cross-sectional area ng sample.

Ang Expression (4) ay tinatawag na batas ni Hooke.

Sa pinakasimpleng kaso, ang nababanat na puwersa na nangyayari kapag ang tagsibol ay naka-tension (compressed) ay isinasaalang-alang. Pagkatapos ang batas ni Hooke ay nakasulat bilang:

kung saan ang F x ay ang modulus ng projection ng nababanat na puwersa; k - koepisyentong higpit ng tagsibol, x - extension ng tagsibol.

Magaspang na pilay

Ang isang shift ay isang pagpapapangit kung saan ang lahat ng mga layer ng isang katawan na kahanay sa isang eroplano ay inilipat na kamag-anak sa bawat isa. Sa pamamagitan ng isang paglipat, ang dami ng katawan na na-deform ay hindi nagbabago. Ang segment na kung saan ang isang eroplano ay inilipat na kamag-anak sa isa pa ay tinatawag na ganap na paglilipat (Larawan. 1, segment AA '). Kung ang anggulo ng shift () ay maliit, kung gayon   . Ang anggulo na ito? (kamag-anak na shift) makilala ang pagpapapangit ng kamag-anak. Ang boltahe ay:

kung saan ang G ay ang paggugupit na modulus.

Mga yunit ng pagkalastiko

Ang pangunahing yunit ng pagsukat ng mga nababanat na puwersa (tulad ng anumang iba pang puwersa) sa sistema ng SI ay: \u003d H

GHS: \u003d din

Mga halimbawa ng paglutas ng mga problema

Halimbawa

Ang gawain.  Ano ang gawain ng nababanat na puwersa sa panahon ng pagpapapangit ng tagsibol, ang katigasan, na katumbas ng k? Kung ang paunang extension ng tagsibol ay x 1, ang kasunod na extension ay x 2.

Solusyon.  Alinsunod sa batas ni Hooke, ang nababanat na modulus ay matatagpuan bilang:

Sa kasong ito, ang nababanat na puwersa sa panahon ng unang pagpapapangit ay magiging katumbas ng:

Sa kaso ng pangalawang pagpapapangit, mayroon tayo:

Ang gawain (A) ng nababanat na puwersa ay matatagpuan bilang:

saan ang average na halaga ng nababanat na puwersa na katumbas ng:

S-displacement modulus na katumbas ng:

Ang anggulo sa pagitan ng mga vectors ng paglilipat at vector ng mga nababanat na pwersa (ang mga vectors na ito ay nakadirekta sa kabaligtaran ng mga direksyon). Pinapalitan namin ang mga expression (1.2), (1.3), (1.5) at (1.6) sa pormula para sa trabaho (1.4), nakuha namin.

Mga Madalas na Itanong

Posible bang mag-print sa isang dokumento ayon sa ibinigay na sample? Ang sagot Oo posible. Magpadala ng isang kopya ng pag-scan o larawan ng magandang kalidad sa aming email address, at gagawin namin ang kinakailangang duplicate.

Anong uri ng pagbabayad ang tinatanggap mo? Ang sagot Maaari kang magbayad para sa dokumento sa natanggap sa mga kamay ng courier, pagkatapos suriin ang tama ng pagkumpleto at ang kalidad ng diploma. Maaari rin itong gawin sa tanggapan ng mga kumpanya ng postal na nag-aalok ng cash sa mga serbisyo sa paghahatid.
Ang lahat ng mga termino ng paghahatid at pagbabayad ng mga dokumento ay inilarawan sa seksyong "Pagbabayad at Paghahatid". Handa din kaming makinig sa iyong mga mungkahi sa mga tuntunin ng paghahatid at pagbabayad para sa dokumento.

Maaari ba akong makasiguro na pagkatapos mailagay ang order ay hindi ka mawawala sa aking pera? Ang sagot Sa larangan ng pagmamanupaktura ng mga diploma, mayroon kaming isang medyo mahabang karanasan. Mayroon kaming maraming mga site na patuloy na na-update. Ang aming mga eksperto ay nagtatrabaho sa iba't ibang bahagi ng bansa, na gumagawa ng higit sa 10 mga dokumento sa isang araw. Sa paglipas ng mga taon, ang aming mga dokumento ay nakatulong sa maraming tao na malutas ang mga problema sa trabaho o lumipat sa mga mas mataas na bayad na trabaho. Nakakuha kami ng tiwala at pagkilala sa mga customer, kaya wala kaming dahilan upang gawin ito. Bukod dito, imposible itong gawin nang pisikal: babayaran mo ang iyong order sa oras na natanggap mo ito sa iyong mga kamay, walang prepayment.

Maaari ba akong mag-order ng diploma mula sa anumang unibersidad? Ang sagot Lahat sa lahat, oo. Halos 12 taon kaming nagtatrabaho sa larangan na ito. Sa panahong ito, isang halos kumpletong database ng mga naibigay na dokumento ay nabuo para sa halos lahat ng unibersidad ng bansa at para sa iba't ibang mga taon ng isyu. Ang kailangan mo lang ay pumili ng unibersidad, specialty, dokumento, at punan ang isang form form.

Ano ang dapat kong gawin kung ang mga typo at error ay matatagpuan sa dokumento? Ang sagot Kapag natatanggap ang isang dokumento mula sa aming courier o kumpanya ng postal, inirerekumenda namin na maingat mong suriin ang lahat ng mga detalye. Kung ang isang typo, pagkakamali o kawastuhan ay natagpuan, may karapatan kang hindi kumuha ng diploma, at dapat mong ipahiwatig ang natuklasan na mga depekto sa tao sa courier o sa pagsulat sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang e-mail.
Sa lalong madaling panahon, itatama namin ang dokumento at ibigay sa tinukoy na address. Siyempre, ang kargamento ay babayaran ng aming kumpanya.
Upang maiwasan ang mga hindi pagkakaunawaan, bago punan ang orihinal na form, nagpapadala kami ng isang pagbiya-bati ng isang dokumento sa hinaharap sa mail ng customer para sa pagpapatunay at pag-apruba ng huling bersyon. Bago ipadala ang dokumento sa pamamagitan ng courier o mail, kumuha din kami ng mga karagdagang larawan at video (kabilang ang ilaw sa ultraviolet), upang magkaroon ka ng isang malinaw na ideya tungkol sa iyong nakukuha.

Ano ang kailangang gawin upang mag-order ng diploma sa iyong kumpanya? Ang sagot Upang mag-order ng isang dokumento (sertipiko, diploma, sertipiko ng pang-akademiko, atbp.), Dapat mong punan ang isang form sa online order sa aming website o ipadala ang iyong e-mail, upang padalhan ka namin ng form na palatanungan, na kailangan mong punan at ipadala sa amin.
Kung hindi mo alam kung ano ang ipahiwatig sa anumang larangan ng form ng order / questionnaire, iwanan ang mga ito blangko. Samakatuwid, linawin namin ang lahat ng nawawalang impormasyon sa pamamagitan ng telepono.

Pinakabagong mga pagsusuri

Valentine:

Nai-save mo ang aming anak na lalaki mula sa pagpapaalis! Ang katotohanan ay, nang hindi natutunan sa institute, ang anak na lalaki ay sumali sa hukbo. At nang siya ay bumalik, ayaw niyang gumaling. Nagtrabaho siya nang walang diploma. Ngunit kamakailan lamang ay sinimulan nila ang pagpapaputok sa lahat na walang crust. Samakatuwid, nagpasya kaming makipag-ugnay sa iyo at hindi ikinalulungkot! Ngayon ito ay gumagana nang tahimik at hindi natatakot sa anumang bagay! Salamat!

Ang puwersa ng pagkalastiko ay isa sa mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga katawan, at ang mga mekanika ay nakikibahagi sa pag-aaral nito. Paano ito bumangon, ano ang tumutukoy kung saan ito ay nakadirekta? Matapos basahin ang artikulo, malalaman mo ang mga sagot sa mga tanong na ito.

Paano at kailan lumitaw ang nababanat na puwersa?

Gumawa tayo ng isang eksperimento:

• pinapalakas namin ang tagsibol na may plasticine sa underside ng isang pahalang na ibabaw, tulad ng isang talahanayan;
• mag-hang kami ng isang maliit na pagkarga sa libreng pagtatapos ng tagsibol.

Fig. 1. Ang lakas ng pagkalastiko

Dahil sa pagkilos ng grabidad, kailangang bumagsak ang pagkarga. Bakit hindi ito nangyari? Ang dahilan ay ang nababanat na puwersa, na kumilos sa pagkarga mula sa gilid ng tagsibol. Sa pangkalahatang kaso, ang paglitaw nito ay sanhi ng pagpapapangit: pag-igting, pag-compress, paggupit, pagod, o baluktot. Sa aming eksperimento, lumitaw ito dahil sa pagpapalawak ng tagsibol.

Direksyon ng nababanat na puwersa

Ang bawat katawan ay naglalaman ng mga molekula at atomo, na binubuo ng mga sisingilin na mga particle. Naaakit sila at tinanggihan mula sa bawat isa na may isang tiyak na puwersa. Alin sa mga pakikipag-ugnay na ito ang mananaig depende sa distansya sa pagitan nila.

Fig. 2. Ang mga singil na particle

Ang isang pagtaas sa distansya ay humahantong sa isang pagtaas sa pagkilos ng mga kaakit-akit na pwersa, isang pagbawas sa isang namumuno sa mga puwersang nagtatakip. Sa isang estado ng pahinga ng katawan, ang parehong puwersa ay nasa balanse.

Mula sa nabanggit, malinaw nating masabi kung bakit at kung saan ang direksyon ng nababanat na puwersa. Ang direksyon nito ay kabaligtaran sa paggalaw ng mga atoms at molekula ng katawan, dahil naglalayong ibalik ang orihinal na hugis ng katawan.

Ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga sisingilin na partikulo ay matukoy ang electromagnetic na likas na nababanat na puwersa.

Ang pagpapapangit ay palaging humahantong sa hitsura ng isang nababanat na puwersa?

Alalahanin kung gaano kadali ang pagpapanumbalik ng tagsibol ang hugis nito, ngunit palaging pinapanatili ito ng luad. Ito ay dahil sa pagkakaroon ng dalawang naglilimita sa mga kaso ng mga deformations. Ang halimbawa na may isang tagsibol ay nagpapakita ng isang pagpapakita ng nababanat, at may plasticine, plastic deform.

Kung pinag-uusapan natin ang lakas ng pagkalastiko, nangangahulugan lamang kami ng nababanat na pagpapapangit. Bukod dito, ang kabuluhan nito ay maliit, at hindi ito magtatagal. Ang iba pang mga puwersa ay katangian ng pagpapapangit ng plastik. Nakasalalay sila sa rate ng pagpapapangit. Hindi sila pinag-aralan sa kurso ng pisika ng grade 10.

Ang relasyon sa pagitan ng nababanat na puwersa at pagpapapangit

Ano ang kaugnayan sa pagitan ng nababanat na puwersa at pagpapapangit? Paano siya mahahanap? Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay natagpuan ng imbentor ng Ingles at natural na siyentipiko na si Robert Hooke. Ang mga resulta ng kanyang mga eksperimento ay nagpakita ng isang guhit na katangian ng koneksyon. Sa pagsulat, ang batas na itinatag ng kanya ay ang mga sumusunod:

Fupr \u003d k | Δl |  o Fupr \u003d k | x |,

saan k  - koepisyent ng pagkalastiko, Δl, o x  - ganap na pagpahaba.

Δl, o x  - ang pagkakaiba sa pagitan ng haba ng deformed body at ang paunang haba sa metro (m).

k  -hardness. Ito ay ipinahayag sa Newtons bawat metro (N / m), ang halaga nito ay natutukoy ng mga sukat ng katawan at mga katangian ng materyal. Unit Fupr  - newton (N).

Mangyaring tandaan na ang batas ni Hooke ay nalalapat lamang sa kaso ng maliit na nababanat na mga galaw.

Fig. 3. Batas ni Hooke

Kung ang mga sukat ay hindi gumaganap ng anumang papel, at ang mga pag-aari lamang ng materyal ay mahalaga, kung gayon ang palagiang E ay maaaring mapalitan sa nababanat na pormula ng puwersa at ang batas ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

Fupr \u003d ESΔl / l0  o Δl / l0 \u003d Fupr / ES,

saan E  - nababanat na modulus (modulus ng kabataan) sa N / m2 \u003d Pa, S  - cross-sectional area sa m2, Δl / l0  - kamag-anak pagpapapangit, Fupr / S  - boltahe.

Ano ang natutunan natin?

Matapos basahin ang artikulo, nalaman namin kung ano ang depende sa lakas ng pagkalastiko, at kung ano ang mga koepisyente sa batas ni Hooke. Ngayon ay ligtas mong malulutas ang mga problema sa pagtukoy ng nababanat na puwersa.

Pagsusuri ng Ulat

Average na rating: 3.9. Kabuuang mga natanggap na rating: 7.

Tulad ng alam mo, pinag-aaralan ng pisika ang lahat ng mga batas ng kalikasan: mula sa pinakasimpleng sa pinakakaraniwang mga prinsipyo ng natural na agham. Kahit na sa mga lugar na kung saan ay tila ang pisika ay hindi may kakayahang maunawaan, gumaganap pa rin ito ng pangunahing papel, at bawat kakaunting batas, bawat prinsipyo - walang nakatakas dito.

Vkontakte

Ito ay pisika na ang pundasyon ng mga pundasyon, ito ang namamalagi sa mapagkukunan ng lahat ng mga agham.

Pisika pinag-aaralan ang pakikipag-ugnayan ng lahat ng katawan,  parehong paradoxically maliit at hindi mapaniniwalaan o kapani-paniwala malaki. Ang modernong pisika ay aktibong nag-aaral hindi lamang maliit, ngunit ang mga hypothetical na katawan, at kahit na ito ay nagpapagaan sa kakanyahan ng uniberso.

Nahahati ang pisika sa mga seksyon,  pinapadali nito hindi lamang ang agham mismo at ang pag-unawa nito, kundi pati na rin ang pamamaraan ng pag-aaral. Ang mga mekanismo ay tumatalakay sa paggalaw ng mga katawan at pakikipag-ugnayan ng mga gumagalaw na katawan, thermodynamics - mga thermal na proseso, electrodynamics - elektrikal.

Bakit dapat pag-aralan ang mga pagpapapangit ng mga mekanika

Pinag-uusapan ang mga pag-contraction o kahabaan, dapat tanungin ng isa ang sarili: anong sanga ng pisika ang dapat pag-aralan ang prosesong ito? Sa pamamagitan ng malakas na pagbaluktot, ang init ay maaaring pakawalan, marahil ang thermodynamics ay dapat na kasangkot sa mga prosesong ito? Minsan kapag nag-compress ng mga likido, nagsisimula itong kumulo, at kapag nag-compress ng mga gas - nabuo ba ang mga likido? Kaya, dapat bang malaman ang pagpapapangit ng hydrodynamics? O teorya ng molekular na kinetikong teorya?

Ang lahat ay nakasalalay mula sa puwersa ng pagpapapangit, mula sa antas nito.  Kung ang isang deformable medium (materyal na naka-compress o nakaunat) ay nagbibigay-daan, at maliit ang compression, makabuluhan na isaalang-alang ang prosesong ito bilang paggalaw ng ilang mga punto ng katawan na may kaugnayan sa iba.

At dahil puro ang tanong, nangangahulugan ito na gagawin ito ng mga mekanika.

Batas at kundisyon ni Hooke para sa pagpapatupad nito

Noong 1660, ang bantog na siyentipiko ng Ingles na si Robert Hook ay natuklasan ang isang kababalaghan kung saan maaari mong mekanikal na ilarawan ang proseso ng pagpapapangit.

Upang maunawaan ang mga kundisyon na kung saan ang batas ng Hooke ay natupad, hinihigpitan namin ang aming sarili sa dalawang mga parameter:

• miyerkules
• lakas.

Mayroong tulad ng media (halimbawa, mga gas, likido, lalo na ang mga malagkit na likido na malapit sa solidong estado o, sa kabilang banda, mga likido na likido) kung saan ang proseso ay hindi maaaring inilarawan nang mekanikal. At sa kabaligtaran, may mga tulad na mga kapaligiran kung saan, na may sapat na malaking puwersa, ang mga mekanika ay tumigil sa "gumana".

Mahalaga!Sa tanong na: "Sa ilalim ng anong mga kundisyon ay natutupad ang batas ni Hooke?", Isang tiyak na sagot ay maaaring ibigay: "Sa ilalim ng maliit na mga pagpapapangit".

Batas, Kahulugan ng Hooke: ang pagpapapangit na nangyayari sa katawan ay direktang proporsyonal sa puwersa na nagiging sanhi ng pagpapapangit na ito.

Naturally, ang kahulugan na ito ay nagpapahiwatig na:

• maliit ang compression o kahabaan;
• nababanat na paksa;
• ito ay binubuo ng isang materyal na kung saan walang mga proseso ng nonlinear bilang isang resulta ng compression o tensyon.

Batas ni Hooke sa anyo ng matematika

Ang salita ni Hook, na binanggit namin sa itaas, posible na isulat ito sa mga sumusunod na form:

saan ang pagbabago sa haba ng katawan dahil sa compression o tensyon, F ang puwersa na inilalapat sa katawan at nagdudulot ng pagpapapangit (nababanat na puwersa), k ang koepisyentidad ng pagkalastiko, sinusukat sa N / m.

Dapat tandaan na ang batas ni Hooke may bisa lamang para sa mga maliliit na sprains.

Tandaan din namin na ito ay may parehong form sa ilalim ng pag-igting at compression. Dahil sa puwersa na iyon ay isang dami ng vector at may direksyon, sa kaso ng compression, ang mga sumusunod na formula ay magiging mas tumpak:

Ngunit muli, lahat ito ay nakasalalay kung saan ang axis na iyong sinusukat ay nakadirekta sa.

Ano ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng compression at tensyon? Walang anuman kung ito ay hindi gaanong mahalaga.

Ang antas ng kakayahang magamit ay maaaring isaalang-alang tulad ng sumusunod:

Bigyang-pansin ang tsart. Tulad ng nakikita mo, para sa mga maliliit na kahabaan (ang unang quarter ng mga coordinate), sa loob ng mahabang panahon, ang puwersa na may coordinate ay may isang guhit na relasyon (pulang linya), ngunit pagkatapos ay ang tunay na pag-asa (dashed line) ay nagiging hindi linya, at ang batas ay hindi na natutupad. Sa pagsasagawa, ito ay makikita sa pamamagitan ng isang malakas na kahabaan na ang tagsibol ay tumigil sa pagbabalik sa kanyang orihinal na posisyon, nawawala ang mga katangian nito. Kahit na mas malaki ang kahabaan nangyayari ang isang pahinga at bumagsak ang istraktura  materyal.

Sa mga maliliit na compression (ang ikatlong quarter ng mga coordinate), sa loob ng mahabang panahon, ang puwersa na may coordinate ay mayroon ding isang linear na relasyon (pulang linya), ngunit pagkatapos ay ang tunay na pag-asa (dashed line) ay nagiging hindi linear, at ang lahat ay muling tumigil na matupad. Sa pagsasagawa, ito ay makikita sa pamamagitan ng gayong malakas na compression na nagsisimula ang paglabasat ang tagsibol ay nawawala ang mga katangian nito. Sa higit na higit na compression, ang "cohesion" ng coil ng tagsibol ay nangyayari at nagsisimula itong mai-deform na patayo, at pagkatapos ay ganap na matunaw.

Tulad ng nakikita namin ang formula na nagpapahayag ng batas, nagbibigay-daan sa iyo upang mahanap ang lakas, alam ang pagbabago sa haba ng katawan, o, alam ang lakas ng pagkalastiko, sukatin ang pagbabago sa haba:

Gayundin, sa ilang mga kaso, maaari mong mahanap ang koepisyent ng pagkalastiko. Upang maunawaan kung paano ito nagawa, isaalang-alang ang isang halimbawa ng isang gawain:

Ang isang dinamometro ay konektado sa tagsibol. Siya ay nakaunat, nag-aaplay ng isang puwersa ng 20, dahil kung saan nagsimula siyang magkaroon ng isang haba ng 1 metro. Pagkatapos ay hinayaan nila siya, naghintay hanggang tumigil ang pag-aatubili, at bumalik siya sa kanyang normal na estado. Sa normal na estado, ang haba nito ay 87.5 sentimetro. Subukan nating alamin kung anong materyal ang ginawa ng tagsibol.

Hanapin ang numerikal na halaga ng pilay ng tagsibol:

Mula dito maipahayag namin ang halaga ng koepisyent:

Sa pagtingin sa talahanayan, mahahanap namin na ang tagapagpahiwatig na ito ay tumutugma sa bakal ng tagsibol.

Mga problema sa isang koepisyent ng pagkalastiko

Ang pisika, tulad ng alam mo, ang agham ay tumpak, bukod dito, napakatumpak na nilikha nito ang buong inilapat na mga agham na sumusukat sa mga pagkakamali. Ang pagiging pamantayan ng hindi matitinag na kawastuhan, hindi kayang maging awkward.

Ipinakita ng kasanayan na ang linear dependence na isinasaalang-alang sa amin ay walang iba batas ni Hooke para sa isang manipis at makunat na baras.  Bilang isang eksepsiyon maaari lamang itong magamit para sa mga bukal, ngunit kahit na ito ay hindi kanais-nais.

Ito ay lumiliko na ang koepisyent k ay isang variable na nakasalalay hindi lamang sa kung anong materyal ang nagmula sa katawan, kundi pati na rin sa diameter at mga linear na sukat nito.

Sa kadahilanang ito, ang aming mga konklusyon ay nangangailangan ng paglilinaw at pag-unlad, sapagkat kung hindi, ang pormula:

maaaring matawag nang higit pa kaysa sa isang relasyon sa pagitan ng tatlong variable.

Modulus ng kabataan

Subukan nating malaman ang koepisyent ng pagkalastiko. Ang parameter na ito, tulad ng nalaman namin, nakasalalay sa tatlong dami:

• materyal (na angkop sa amin);
• haba L (na nagpapahiwatig ng pag-asa sa);
• square S.

Mahalaga!Kaya, kung paano namin pinamamahalaan ang "paghiwalayin" ang haba ng L at ang lugar S mula sa koepisyent, makakakuha kami ng isang koepisyent na ganap na umaasa sa materyal.

Ano ang alam natin:

• mas malaki ang cross-sectional area ng katawan, mas malaki ang koepisyent k, at ang dependence ay magkatulad;
• mas mahaba ang katawan, mas maliit ang koepisyent na k, at ang pag-asa ay inversely proporsyonal.

Kaya, maaari naming isulat ang koepisyent ng pagkalastiko sa ganitong paraan:

bukod dito, ang E ay isang bagong koepisyent, na tiyak na nakasalalay lamang sa uri ng materyal.

Ipinakilala namin ang konsepto ng "pagpahaba":

Dapat itong kilalanin na ang halagang ito ay mas makabuluhan kaysa, sapagkat ipinapakita nito hindi lamang kung gaano kalaki ang tagsibol ay na-compress o nakaunat, ngunit kung gaano karaming beses nangyari ito.

Dahil na "ipinakilala namin" S sa laro, ipinakilala namin ang konsepto ng normal na stress, na nakasulat sa ganitong paraan:

Mahalaga!Ang normal na stress ay ang bahagi ng lakas ng deforming bawat elemento ng cross-sectional area.

Ang batas ni Hooke at nababanat na deformations

Konklusyon

Bumubuo kami ng batas ni Hooke sa ilalim ng pag-igting at pag-compress: sa mga mababang compression, ang normal na stress ay direktang proporsyonal sa pagpahaba.

Ang koepisyent E ay tinatawag na modulus ng Young at nakasalalay lamang sa materyal.