ЗАКОН ГУКА. (УПРУГИЕ СИЛЫ)

Для малых деформаций сила упругости определяется по закону Гука.

F_упр.= - kDx, (5.5)

где k - коэффициент деформации, Dх - величина деформации, знак “ минус ” означает, что сила упругости всегда действует в направлении, противоположном действию внешней силы.

d:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Fwd_h.gifd:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\Bwd_h.gif Коэффициент k определяет жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала. Отношение έ = x/l (5.6). называется относительной деформацией, а отношение

σ = F/S = - F_Упр./S, (5.7).

где S – площадь поперечного сечения деформированного тела, называется напряжением. И по закону Гука относительная деформация έ пропорциональна напряжению σ: έ = (1/E) σ. (5.8). Коэффициент E в этой формуле называется модулем Юнга. Модуль Юнга зависит от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций.

Рис. 26. Деформация изгиба. Fупр. = - mg, Fупр. = -kx.

При деформации изгиба упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах. Деформации твердых тел подчиняются закону Гука до известных пределов. Линейная зависимость s от e, выполняется лишь в очень узких пределах. При больших деформациях возникают необратимые явления (текучесть) и разрушение материала. Напряжение, при котором появляется заметная остаточная деформация

(» 0,2 %), называется пределом текучести. Материалы выдерживающие большие деформации, называются вязкими, не выдерживающие — хрупкими. Максимальное напряжение, возникающее в теле до его разрушения, называется пределом прочности.