แรงยืดหยุ่นคืออะไร? ซื้อประกาศนียบัตรการศึกษาระดับสูงในราคาไม่แพง สาเหตุของแรงยืดหยุ่น

ธรรมชาติเป็นการแสดงออกด้วยตาเปล่าของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล ในกรณีที่ง่ายที่สุดของความตึงเครียด/การบีบอัดของร่างกาย แรงยืดหยุ่นจะพุ่งตรงตรงข้ามกับการกระจัดของอนุภาคของร่างกาย ซึ่งตั้งฉากกับพื้นผิว

เวกเตอร์แรงอยู่ตรงข้ามกับทิศทางของการเสียรูปของร่างกาย (การกระจัดของโมเลกุล)

กฎของฮุค

ในกรณีที่ง่ายที่สุดของการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นเล็กน้อยในมิติเดียว สูตรสำหรับแรงยืดหยุ่นจะมีรูปแบบ:

โดยที่ความแข็งของร่างกายคือขนาดของการเสียรูป

ในการกำหนดวาจา กฎของฮุคมีเสียงดังนี้:

แรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนรูปของร่างกายจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการยืดตัวของร่างกายและตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคของร่างกายสัมพันธ์กับอนุภาคอื่น ๆ ในระหว่างการเปลี่ยนรูป

การเสียรูปแบบไม่เชิงเส้น

เมื่อปริมาณการเสียรูปเพิ่มขึ้น กฎของฮุคก็เลิกใช้ และแรงยืดหยุ่นเริ่มขึ้นอยู่กับปริมาณการยืดหรือการบีบอัดในวิธีที่ซับซ้อน

มูลนิธิวิกิมีเดีย

2010.

ดูว่า "แรงยืดหยุ่น" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:แรงยืดหยุ่น - พลังงานยืดหยุ่น - หัวข้ออุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ คำพ้องความหมายพลังงานยืดหยุ่น EN พลังงานยืดหยุ่น ...

ดูว่า "แรงยืดหยุ่น" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:คู่มือนักแปลด้านเทคนิค - tamprumo jėga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vidinės kūno jėgos, veikiančios prieš jį deformuojančias išorines jėgas ir iš dlies ar visiškai atkuriančios deformuotojo kūno (skys čių, dujų tūrį) อิร์ (kietojo kūno) รูปแบบ…

ดูว่า "แรงยืดหยุ่น" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร: Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos สิ้นสุด žodynas

- tamprumo jėga statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. แรงยืดหยุ่น vok elastische Kraft, f rus แรงยืดหยุ่น f; แรงยืดหยุ่น f pran บังคับ élastique, f … Fizikos สิ้นสุด žodynasพลัง - ปริมาณเวกเตอร์เป็นการวัดผลกระทบทางกลต่อร่างกายจากวัตถุอื่น รวมถึงความรุนแรงของแรงทางกายภาพอื่นๆ กระบวนการและสาขา แรงต่างกัน: (1) C. แอมแปร์ ซึ่งเป็นแรงที่ (ดู) กระทำต่อตัวนำที่นำกระแสไฟ; ทิศทางของเวกเตอร์แรง......

สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

แบบสอบถาม "ความแข็งแกร่ง" เปลี่ยนเส้นทางที่นี่ ดูความหมายอื่นด้วย มิติแรง LMT−2 หน่วย SI ... Wikipedia

คำนาม ก. ใช้แล้ว. สูงสุด บ่อยครั้ง สัณฐานวิทยา: (ไม่) อะไร? ความแข็งแกร่ง ทำไม? ความแข็งแกร่ง (ดู) อะไร? ความแข็งแกร่งอะไร? ด้วยกำลัง แล้วอะไรล่ะ? เกี่ยวกับความแข็งแกร่ง กรุณา อะไร ความแข็งแกร่ง (ไม่) อะไร? ความแข็งแกร่งอะไร? ความแข็งแกร่ง (ดู) อะไร? ความแข็งแกร่งอะไร? กองกำลัง แล้วไงล่ะ? เกี่ยวกับพลัง 1.ความแข็งแกร่งคือความสามารถของสิ่งมีชีวิต... ... พจนานุกรมอธิบายของ Dmitriev

สาขาหนึ่งของกลศาสตร์ซึ่งมีการศึกษาการกระจัด การเสียรูป และความเค้นที่เกิดขึ้นในร่างกายที่ยืดหยุ่นขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของภาระ U.t. เป็นพื้นฐานในการคำนวณความแข็งแกร่ง ความสามารถในการเปลี่ยนรูป และความมั่นคงในการก่อสร้าง ธุรกิจ การบิน และ... ... สารานุกรมกายภาพ

สาขาหนึ่งของกลศาสตร์ซึ่งมีการศึกษาการกระจัด การเสียรูป และความเค้นที่เกิดขึ้นในร่างกายที่ยืดหยุ่นขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของภาระ คุณตามทฤษฎี พื้นฐานในการคำนวณความแข็งแรง ความสามารถในการเปลี่ยนรูป และความมั่นคงในการก่อสร้าง ในความเป็นจริง...... สารานุกรมกายภาพ

สาขากลศาสตร์ (ดูกลศาสตร์) ที่ศึกษาการกระจัด การเสียรูป และความเค้นที่เกิดขึ้นในร่างกายที่ยืดหยุ่นขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของภาระ พื้นฐานทางทฤษฎีของ U.t. สำหรับการคำนวณความแข็งแรง ความสามารถในการเปลี่ยนรูป และ... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

หนังสือ

• ความแข็งแรงและการเสียรูป ทฤษฎีประยุกต์ความยืดหยุ่น เล่ม 2, A. Feppl. คำนำโดยบรรณาธิการของการแปลภาษารัสเซียเป็นเล่มที่สอง การตีพิมพ์หนังสือเล่มที่สองโดย A. Feppl และ L. Feppl ล่าช้ามากจนข้อสันนิษฐานเบื้องต้นเกี่ยวกับการวางซีรีส์...

คำนิยาม

แรงที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความผิดปกติของร่างกายและพยายามทำให้ร่างกายกลับสู่สภาพเดิมนั้นเรียกว่า แรงยืดหยุ่น.

ส่วนใหญ่มักจะแสดงแทน $(\overline(F))_(upr)$ แรงยืดหยุ่นจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อร่างกายผิดรูปและหายไปหากการเสียรูปหายไป หากหลังจากถอดภาระภายนอกออกแล้วร่างกายจะคืนขนาดและรูปร่างให้สมบูรณ์จากนั้นการเสียรูปดังกล่าวจะเรียกว่ายืดหยุ่น

I. อาร์. ฮุก ผู้ร่วมสมัยของนิวตันได้สร้างการพึ่งพาแรงยืดหยุ่นกับขนาดของความผิดปกติ ฮุคสงสัยความถูกต้องของข้อสรุปของเขามาเป็นเวลานาน ในหนังสือเล่มหนึ่งของเขา เขาได้ให้สูตรกฎหมายของเขาที่เข้ารหัสไว้ ซึ่งหมายความว่า: “Ut tensio, sic vis” แปลจากภาษาละติน: นั่นคือการยืดออก นั่นคือพลัง

ลองพิจารณาสปริงที่รับแรงดึง ($\overline(F)$) ซึ่งจะชี้ลงในแนวตั้ง (รูปที่ 1)

เราจะเรียกแรง $\overline(F\ )$ ว่าแรงที่เปลี่ยนรูป ความยาวของสปริงเพิ่มขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของแรงเปลี่ยนรูป เป็นผลให้แรงยืดหยุ่น ($(\overline(F))_u$) ปรากฏขึ้นในสปริง ทำให้แรง $\overline(F\ )$ มีความสมดุล หากการเสียรูปมีขนาดเล็กและยืดหยุ่น การยืดตัวของสปริง ($\Delta l$) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงการเปลี่ยนรูป:

\[\overline(F)=k\Delta l\left(1\right),\]

โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนเรียกว่าความแข็งของสปริง (ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น) $k$

ความแข็ง (เป็นคุณสมบัติ) เป็นลักษณะของคุณสมบัติยืดหยุ่นของร่างกายที่มีรูปร่างผิดปกติ ความแข็งถือเป็นความสามารถของร่างกายในการต้านทานแรงภายนอกความสามารถในการรักษาพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต ยิ่งสปริงมีความแข็งมากเท่าใด ความยาวก็จะเปลี่ยนไปน้อยลงตามอิทธิพลของแรงที่กำหนด ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งเป็นคุณลักษณะหลักของความแข็งแกร่ง (เป็นสมบัติของร่างกาย)

ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของสปริงขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้สร้างสปริงและลักษณะทางเรขาคณิต ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของสปริงทรงกระบอกที่บิดงอ ซึ่งพันจากลวดทรงกลมซึ่งอยู่ภายใต้การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นตามแนวแกนสามารถคำนวณได้ดังนี้:

โดยที่ $G$ คือโมดูลัสแรงเฉือน (ค่าขึ้นอยู่กับวัสดุ) $d$ - เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด; $d_p$ - เส้นผ่านศูนย์กลางคอยล์สปริง; $n$ - จำนวนรอบสปริง

หน่วยระบบสากลของหน่วย (SI) สำหรับความแข็งคือนิวตันหารด้วยเมตร:

\[\left=\left[\frac(F_(upr\ ))(x)\right]=\frac(\left)(\left)=\frac(N)(m).\]

ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งเท่ากับปริมาณแรงที่ต้องกระทำกับสปริงเพื่อเปลี่ยนความยาวต่อหน่วยระยะทาง

สูตรความแข็งการเชื่อมต่อสปริง

ให้สปริง $N$ ต่ออนุกรมกัน ความแข็งของการเชื่อมต่อทั้งหมดคือ:

\[\frac(1)(k)=\frac(1)(k_1)+\frac(1)(k_2)+\dots =\sum\limits^N_(\ i=1)(\frac(1) (k_i)\ซ้าย(3\ขวา),)\]

โดยที่ $k_i$ คือความแข็งของสปริง $i-th$

เมื่อเชื่อมต่อสปริงแบบอนุกรม ความแข็งของระบบจะถูกกำหนดดังนี้:

ตัวอย่างปัญหาพร้อมวิธีแก้ไข

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย.สปริงที่ไม่มีโหลดจะมีความยาว $l=0.01$ m และความแข็งเท่ากับ 10 $\frac(N)(m).\ $ความแข็งของสปริงและความยาวของสปริงจะเท่ากับเท่าใดถ้ามีแรง $F$= 2 N ถูกนำไปใช้กับสปริง ? พิจารณาว่าการเสียรูปของสปริงมีขนาดเล็กและยืดหยุ่น

สารละลาย.ความแข็งของสปริงระหว่างการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเป็นค่าคงที่ ซึ่งหมายความว่าในปัญหาของเรา:

สำหรับการเสียรูปแบบยืดหยุ่น เป็นไปตามกฎของฮุค:

จาก (1.2) เราพบส่วนขยายของสปริง:

\[\เดลต้า l=\frac(F)(k)\left(1.3\right).\]

ความยาวของสปริงที่ยืดออกคือ:

ลองคำนวณความยาวใหม่ของสปริง:

คำตอบ. 1) $k"=10\ \frac(N)(m)$; 2) $l"=0.21$ ม.

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย.สปริงสองตัวที่มีความแข็ง $k_1$ และ $k_2$ เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ค่าความยืดของสปริงอันแรก (รูปที่ 3) จะเป็นอย่างไร ถ้าความยาวของสปริงตัวที่สองเพิ่มขึ้น $\Delta l_2$?

สารละลาย.หากสปริงเชื่อมต่อแบบอนุกรม แรงเปลี่ยนรูป ($\overline(F)$) ที่กระทำต่อสปริงแต่ละตัวจะเท่ากัน นั่นคือเราสามารถเขียนสำหรับสปริงแรกได้:

สำหรับฤดูใบไม้ผลิที่สองเราเขียน:

หากด้านซ้ายของนิพจน์ (2.1) และ (2.2) เท่ากัน ด้านขวาก็สามารถถูกจัดให้เท่ากันได้:

จากความเท่าเทียมกัน (2.3) เราได้รับการยืดตัวของสปริงแรก:

\[\เดลต้า l_1=\frac(k_2\เดลต้า l_2)(k_1).\]

คำตอบ.$\เดลต้า l_1=\frac(k_2\เดลต้า l_2)(k_1)$

คุณและฉันรู้ว่าหากมีแรงบางอย่างกระทำต่อร่างกาย ร่างกายก็จะเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของพลังนี้ ตัวอย่างเช่น ใบไม้ร่วงลงสู่พื้นเพราะถูกโลกดึงดูด แต่ถ้าใบไม้ตกบนม้านั่ง มันก็จะไม่ร่วงต่อและไม่ตกผ่านม้านั่ง แต่จะหยุดนิ่ง

และถ้าใบไม้หยุดเคลื่อนไหวกะทันหัน แสดงว่าต้องมีแรงที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ปรากฏขึ้นมา แรงนี้กระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลกและมีขนาดเท่ากับแรงนั้น ในวิชาฟิสิกส์ แรงที่ต้านแรงโน้มถ่วงนี้เรียกว่าแรงยืดหยุ่น

แรงยืดหยุ่นคืออะไร?

Puppy Antoshka ชอบดูนก

สำหรับตัวอย่างที่อธิบายว่าแรงยืดหยุ่นคืออะไร ขอให้เราจำนกและเชือกกัน เมื่อนกนั่งบนเชือก ส่วนพยุงซึ่งก่อนหน้านี้ยืดในแนวนอนจะโค้งงอตามน้ำหนักของนกและยืดออกเล็กน้อย ขั้นแรกนกจะเคลื่อนตัวเข้าหาพื้นพร้อมกับเชือกแล้วหยุด และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อคุณเพิ่มเบอร์ดี้อีกอันเข้าไปในเชือก แล้วอีกอย่างหนึ่ง กล่าวคือเห็นได้ชัดว่าด้วยแรงที่เพิ่มขึ้นบนเชือก เชือกจะเสียรูปจนกระทั่งถึงช่วงเวลาที่แรงที่ต้านการเสียรูปนี้จะเท่ากับน้ำหนักของนกทุกตัว แล้วการเคลื่อนไหวขาลงก็หยุดลง

เมื่อระบบกันสะเทือนถูกยืดออก แรงยืดหยุ่นจะเท่ากับแรงโน้มถ่วง จากนั้นการยืดจะหยุดลง

พูดง่ายๆ ก็คือ หน้าที่ของแรงยืดหยุ่นคือการรักษาความสมบูรณ์ของวัตถุที่เรากระทบกับวัตถุอื่นๆ และหากแรงยืดหยุ่นล้มเหลว ร่างกายก็จะเสียรูปอย่างไม่อาจเพิกถอนได้ เชือกจะขาดภายใต้หิมะที่อุดมสมบูรณ์ ที่จับของถุงจะขาดหากมีอาหารมากเกินไป ในระหว่างการเก็บเกี่ยวครั้งใหญ่ กิ่งก้านของต้นแอปเปิลจะหัก และอื่นๆ

แรงยืดหยุ่นเกิดขึ้นเมื่อใด? ในขณะนี้ผลกระทบต่อร่างกายเริ่มต้นขึ้น เมื่อนกนั่งอยู่บนเชือก และหายไปเมื่อนกบินออกไป นั่นคือเมื่อผลกระทบหยุดลง จุดที่ใช้แรงยืดหยุ่นคือจุดที่เกิดการกระแทก

การเสียรูป

แรงยืดหยุ่นจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อร่างกายมีรูปร่างผิดปกติเท่านั้น หากความผิดปกติของร่างกายหายไป แรงยืดหยุ่นก็จะหายไปด้วย

มีการเสียรูป ประเภทต่างๆ: การยืด การอัด แรงเฉือน การดัด และการบิด

การยืดกล้ามเนื้อ - เราชั่งน้ำหนักร่างกายในระดับสปริงหรือยางยืดธรรมดาที่ยืดออกตามน้ำหนักของร่างกาย

การบีบอัด - เราวางของหนักไว้บนสปริง

แรงเฉือน - งานของกรรไกรหรือเลื่อย เก้าอี้ง่อนแง่นซึ่งพื้นสามารถใช้เป็นฐานได้ และที่นั่งเป็นระนาบการรับน้ำหนัก

โค้งงอ - นกของเรานั่งอยู่บนกิ่งไม้ซึ่งเป็นแถบแนวนอนกับนักเรียนในบทเรียนพลศึกษา

เราจะตรวจสอบบางหัวข้อต่อไปจากส่วน "กลไก" การประชุมของเราในวันนี้มุ่งเน้นไปที่พลังแห่งความยืดหยุ่น

แรงนี้เองที่รองรับการทำงานของนาฬิกาจักรกล เช่น เชือกลากจูงและสายเคเบิลของเครน โช้คอัพของรถยนต์ และรถไฟ เธอได้รับการทดสอบโดยใช้ลูกบอลและลูกเทนนิส ไม้เทนนิส และอุปกรณ์กีฬาอื่นๆ พลังนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร และมันปฏิบัติตามกฎหมายอะไร?

แรงยืดหยุ่นเกิดขึ้นได้อย่างไร?

อุกกาบาตตกลงสู่พื้นด้วยแรงโน้มถ่วงและ... กลายเป็นน้ำแข็ง ทำไม แรงโน้มถ่วงหายไปหรือไม่? เลขที่ พลังไม่อาจหายไปเพียงลำพัง ในขณะที่สัมผัสกับพื้นดิน ถูกทำให้สมดุลด้วยแรงอีกแรงหนึ่งซึ่งมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้ามและอุกกาบาตก็เหมือนกับวัตถุอื่น ๆ บนพื้นผิวโลกที่ยังคงอยู่นิ่ง ๆ

แรงสมดุลนี้คือแรงยืดหยุ่น

แรงยืดหยุ่นเดียวกันนี้จะปรากฏในร่างกายในระหว่างการเปลี่ยนรูปทุกประเภท:

• เคล็ดขัดยอก;
• การบีบอัด;
• กะ;
• ดัด;
• แรงบิด

แรงที่เกิดจากการเสียรูปเรียกว่ายืดหยุ่น

ลักษณะของแรงยืดหยุ่น

กลไกของการเกิดขึ้นของแรงยืดหยุ่นได้รับการอธิบายเฉพาะในศตวรรษที่ 20 เท่านั้นเมื่อมีการสร้างธรรมชาติของแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลขึ้น นักฟิสิกส์เรียกพวกมันว่า "ยักษ์ที่มี แขนสั้น- การเปรียบเทียบอันมีไหวพริบนี้หมายถึงอะไร?

มีแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างโมเลกุลและอะตอมของสาร ปฏิกิริยานี้เกิดจากอนุภาคเล็กๆ ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบซึ่งมีประจุบวกและลบ กองกำลังเหล่านี้ค่อนข้างแข็งแกร่ง(จึงเป็นที่มาของคำว่ายักษ์) แต่ ปรากฏเฉพาะในระยะทางที่สั้นมากเท่านั้น(มีแขนสั้น). ที่ระยะห่างเท่ากับสามเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุล อนุภาคเหล่านี้จะถูกดึงดูดและพุ่งเข้าหากันอย่าง "สนุกสนาน"

แต่เมื่อสัมผัสกันแล้วพวกเขาก็เริ่มผลักกันออกจากกัน

เมื่อแรงดึงเปลี่ยนรูป ระยะห่างระหว่างโมเลกุลจะเพิ่มขึ้น แรงระหว่างโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะลดลง เมื่อถูกบีบอัด โมเลกุลจะเข้ามาชิดกันมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการผลักกันระหว่างโมเลกุล

และเนื่องจากการเสียรูปทุกประเภทสามารถลดลงได้ถึงแรงอัดและความตึง ดังนั้นการพิจารณาเหล่านี้จึงสามารถอธิบายลักษณะของแรงยืดหยุ่นภายใต้การเสียรูปใดๆ ได้

กฎหมายที่ก่อตั้งโดยฮุค

เพื่อนร่วมชาติและคนร่วมสมัยได้ศึกษาพลังแห่งความยืดหยุ่นและความสัมพันธ์กับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ เขาถือเป็นผู้ก่อตั้งฟิสิกส์ทดลอง

นักวิทยาศาสตร์ ทำการทดลองต่อไปอีกประมาณ 20 ปีเขาทำการทดลองเกี่ยวกับการเสียรูปของสปริงแรงดึงโดยแขวนสิ่งของต่างๆ ไว้ ภาระที่แขวนลอยทำให้สปริงยืดออกจนกระทั่งแรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นในนั้นทำให้น้ำหนักของโหลดสมดุลกัน

จากการทดลองจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์สรุปว่า: แรงภายนอกที่ใช้ทำให้เกิดแรงยืดหยุ่นที่มีขนาดเท่ากัน โดยทำหน้าที่ในทิศทางตรงกันข้าม

กฎที่เขากำหนดไว้ (กฎของฮุค) มีเสียงดังนี้:

แรงยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นระหว่างการเสียรูปของร่างกายจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของการเสียรูปและมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของอนุภาค

สูตรของกฎของฮุคคือ:

• F คือโมดูลัสนั่นคือ ค่าตัวเลขของแรงยืดหยุ่น
• x - การเปลี่ยนแปลงความยาวลำตัว;
• k คือค่าสัมประสิทธิ์ความแข็ง ขึ้นอยู่กับรูปร่าง ขนาด และวัสดุของร่างกาย

เครื่องหมายลบแสดงว่าแรงยืดหยุ่นมีทิศทางตรงกันข้ามกับการกระจัดของอนุภาค

กฎทางกายภาพแต่ละข้อมีข้อจำกัดในการใช้งานของตัวเอง กฎหมายที่กำหนดโดย Hooke สามารถนำไปใช้กับการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นได้เท่านั้น เมื่อหลังจากถอดภาระออกแล้ว รูปร่างและขนาดของร่างกายจะกลับคืนมาอย่างสมบูรณ์

ในตัวพลาสติก (ดินน้ำมัน ดินเหนียวเปียก) การฟื้นฟูดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น

ของแข็งทั้งหมดมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่นยางเกิดขึ้นอันดับหนึ่งในด้านความยืดหยุ่นอันดับที่สอง - แม้แต่วัสดุที่ยืดหยุ่นมากก็สามารถแสดงคุณสมบัติของพลาสติกได้ภายใต้การรับน้ำหนักบางอย่าง ใช้ในการทำลวดและตัดส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนโดยใช้ตราประทับพิเศษ

หากคุณมีเครื่องชั่งในครัวแบบแมนนวล (ลานเหล็ก) อาจมีการเขียนน้ำหนักสูงสุดที่ออกแบบไว้ไว้บนนั้น สมมุติว่า 2 กก. เมื่อแขวนของที่หนักกว่า สปริงเหล็กที่อยู่ในนั้นจะไม่คืนรูปร่างอีก

งานที่ใช้แรงยืดหยุ่น

เช่นเดียวกับพลังใดๆ พลังแห่งความยืดหยุ่น สามารถทำงานได้และมีประโยชน์มาก เธอ ปกป้องร่างกายที่เสียรูปจากการถูกทำลายหากเธอไม่สามารถรับมือกับสิ่งนี้ได้ ร่างกายก็จะถูกทำลาย ตัวอย่างเช่น สายเครนขาด สายกีตาร์ ยางยืดบนหนังสติ๊ก สปริงบนตาชั่ง งานนี้มีเครื่องหมายลบเสมอ เนื่องจากแรงยืดหยุ่นเองก็เป็นลบเช่นกัน

แทนที่จะเป็นคำหลัง

ด้วยข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับแรงยืดหยุ่นและการเสียรูป เราสามารถตอบคำถามบางข้อได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่น ทำไมกระดูกมนุษย์ขนาดใหญ่จึงมีโครงสร้างเป็นท่อ?

งอไม้บรรทัดโลหะหรือไม้ ส่วนที่นูนจะประสบกับการเปลี่ยนรูปแรงดึง และส่วนที่เว้าจะประสบกับการเปลี่ยนรูปการบีบอัด ส่วนตรงกลางไม่รับน้ำหนัก ธรรมชาติใช้ประโยชน์จากสถานการณ์นี้ โดยทำให้มนุษย์และสัตว์มีกระดูกแบบท่อ ในระหว่างการเคลื่อนไหว กระดูก กล้ามเนื้อ และเส้นเอ็นจะเกิดการเสียรูปทุกรูปแบบ โครงสร้างท่อของกระดูกทำให้น้ำหนักของพวกเขาเบาลงได้อย่างมากโดยไม่กระทบต่อความแข็งแรงเลย

ลำต้น พืชธัญพืชมีโครงสร้างเหมือนกัน ลมกระโชกทำให้พวกมันงอกับพื้น และแรงยืดหยุ่นช่วยให้พวกมันยืดตัวได้ อย่างไรก็ตาม เฟรมจักรยานก็ทำจากท่อเช่นกัน ไม่ใช่แฮนด์: น้ำหนักน้อยกว่ามากและประหยัดโลหะ

กฎหมายที่ก่อตั้งโดย Robert Hooke ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างทฤษฎีความยืดหยุ่น การคำนวณดำเนินการโดยใช้สูตรของทฤษฎีนี้อนุญาต มั่นใจในความทนทานของอาคารสูงและโครงสร้างอื่นๆ.

หากข้อความนี้เป็นประโยชน์ต่อคุณ ฉันยินดีที่จะพบคุณ

แรงนี้เกิดขึ้นจากการเสียรูป (การเปลี่ยนแปลงสถานะเริ่มต้นของสาร) ตัวอย่างเช่น เมื่อเรายืดสปริง เราจะเพิ่มระยะห่างระหว่างโมเลกุลของวัสดุสปริง เมื่อเราบีบอัดสปริง เราก็จะลดสปริงลง เมื่อเราบิดหรือขยับ ในตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้ มีแรงเกิดขึ้นซึ่งป้องกันการเสียรูป - แรงยืดหยุ่น

กฎของฮุค

แรงยืดหยุ่นนั้นพุ่งตรงข้ามกับการเสียรูป

เนื่องจากเราแสดงร่างกายเป็นจุดวัตถุ จึงสามารถแสดงแรงจากศูนย์กลางได้

เมื่อเชื่อมต่อสปริงแบบอนุกรม ความแข็งจะถูกคำนวณโดยใช้สูตร

เมื่อต่อขนานกันจะเกิดความฝืด

ความแข็งของตัวอย่าง โมดูลัสของยัง

โมดูลัสของ Young แสดงถึงคุณสมบัติยืดหยุ่นของสาร นี่เป็นค่าคงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุและสถานะทางกายภาพเท่านั้น แสดงลักษณะของวัสดุในการต้านทานแรงดึงหรือการเปลี่ยนรูปแบบแรงอัด ค่าโมดูลัสของ Young เป็นแบบตาราง

น้ำหนักตัว

น้ำหนักตัวคือแรงที่วัตถุกระทำต่อสิ่งรองรับ คุณบอกว่านี่คือพลังแห่งแรงโน้มถ่วง! ความสับสนเกิดขึ้นในสิ่งต่อไปนี้: แท้จริงแล้วน้ำหนักของร่างกายมักจะเท่ากับแรงโน้มถ่วง แต่แรงเหล่านี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิง แรงโน้มถ่วงเป็นพลังที่เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์กับโลก น้ำหนักเป็นผลมาจากการโต้ตอบกับการสนับสนุน แรงโน้มถ่วงถูกใช้ที่จุดศูนย์ถ่วงของวัตถุ ในขณะที่น้ำหนักคือแรงที่ใช้กับส่วนรองรับ (ไม่ใช่กับวัตถุ)!

ไม่มีสูตรในการกำหนดน้ำหนัก กองกำลังนี้ถูกกำหนดโดยจดหมาย

แรงปฏิกิริยารองรับหรือแรงยืดหยุ่นเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อแรงกระแทกของวัตถุบนช่วงล่างหรือส่วนรองรับ ดังนั้น น้ำหนักของร่างกายจึงเป็นตัวเลขเหมือนกับแรงยืดหยุ่นเสมอ แต่มีทิศทางตรงกันข้าม

แรงปฏิกิริยาและน้ำหนักของปฏิกิริยารองรับเป็นแรงที่มีลักษณะเดียวกัน ตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน แรงเหล่านี้จะเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อสิ่งรองรับ ไม่ใช่บนร่างกาย แรงโน้มถ่วงกระทำต่อร่างกาย

น้ำหนักตัวอาจไม่เท่ากับแรงโน้มถ่วง อาจจะมากหรือน้อยหรืออาจจะเป็นว่าน้ำหนักเป็นศูนย์ ภาวะนี้เรียกว่า ความไร้น้ำหนัก- ภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาวะที่วัตถุไม่โต้ตอบกับส่วนรองรับ เช่น สภาวะการบิน: มีแรงโน้มถ่วง แต่น้ำหนักเป็นศูนย์!

คุณสามารถกำหนดทิศทางของการเร่งความเร็วได้หากคุณกำหนดทิศทางของแรงผลลัพธ์

โปรดทราบว่าน้ำหนักคือแรง ซึ่งวัดเป็นนิวตัน จะตอบคำถามให้ถูกต้องได้อย่างไร: "คุณมีน้ำหนักเท่าไหร่"? เราตอบ 50 กก. ไม่ได้บอกน้ำหนัก แต่เป็นมวลของเรา! ในตัวอย่างนี้ น้ำหนักของเราเท่ากับแรงโน้มถ่วง ซึ่งก็คือประมาณ 500 นิวตัน!

โอเวอร์โหลด- อัตราส่วนของน้ำหนักต่อแรงโน้มถ่วง

พลังของอาร์คิมีดีส

แรงเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างวัตถุกับของเหลว (แก๊ส) เมื่อร่างกายจุ่มอยู่ในของเหลว (หรือแก๊ส) แรงนี้ดันร่างกายออกจากน้ำ (แก๊ส) ดังนั้นจึงถูกชี้ขึ้นในแนวตั้ง (ดัน) กำหนดโดยสูตร:

ในอากาศเราละเลยพลังของอาร์คิมีดีส

ถ้าแรงอาร์คิมิดีสเท่ากับแรงโน้มถ่วง ร่างกายจะลอยได้ หากแรงของอาร์คิมิดีสมีมากขึ้น มันจะลอยขึ้นสู่พื้นผิวของของเหลว หากน้อยกว่านั้นก็จะจมลง

แรงไฟฟ้า

มีแรงกำเนิดทางไฟฟ้า เกิดขึ้นเมื่อมีประจุไฟฟ้า แรงเหล่านี้ เช่น แรงคูลอมบ์ แรงแอมแปร์ แรงลอเรนซ์

กฎของนิวตัน

กฎข้อแรกของนิวตัน

มีระบบอ้างอิงดังกล่าว ซึ่งเรียกว่าแรงเฉื่อย ซึ่งสัมพันธ์กับวัตถุที่รักษาความเร็วไว้ไม่เปลี่ยนแปลง หากวัตถุอื่นไม่ได้กระทำหรือการกระทำของแรงอื่นได้รับการชดเชย

กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน

ความเร่งของร่างกายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงลัพธ์ที่กระทำต่อร่างกายและเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของมัน:

กฎข้อที่ 3 ของนิวตัน

แรงที่วัตถุทั้งสองกระทำต่อกันจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

กรอบอ้างอิงท้องถิ่น - นี่คือระบบอ้างอิงที่ถือได้ว่าเป็นแรงเฉื่อย แต่เฉพาะในพื้นที่ใกล้เคียงที่มีขนาดเล็กเพียงจุดเดียวในอวกาศ-เวลา หรือเพียงเส้นเดียวในโลกเปิด

การเปลี่ยนแปลงของกาลิเลโอ หลักสัมพัทธภาพในกลศาสตร์คลาสสิก

การเปลี่ยนแปลงของกาลิเลโอลองพิจารณาระบบอ้างอิงสองระบบที่เคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กันด้วยความเร็วคงที่ v 0 เราจะระบุระบบใดระบบหนึ่งด้วยตัวอักษร K เราจะพิจารณาว่าระบบนั้นหยุดนิ่ง จากนั้นระบบที่สอง Kจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและสม่ำเสมอ ลองเลือกแกนพิกัดกัน ระบบ x, y, z K และ x",y",z" ของระบบ K" โดยที่แกน x และ x" ตรงกัน และแกน y และ y", z และ z" ขนานกัน ให้เราค้นหาความสัมพันธ์ระหว่าง พิกัด x,y,z ของจุด P ในระบบ K และพิกัด x", y", z" ของจุดเดียวกันในระบบ K" ซึ่ง y=y", z=z" ให้เราเพิ่มความสัมพันธ์เหล่านี้เข้ากับสมมติฐานที่ยอมรับในกลศาสตร์คลาสสิกว่าเวลาไหลไปในลักษณะเดียวกันในทั้งสองระบบ นั่นก็คือ t=t" เราได้ชุดสมการสี่ชุด: x=x"+v 0 t;y= y";z=z"; t=t" เรียกว่า การแปลงแบบกาลิเลโอ หลักการสัมพัทธภาพทางกลตำแหน่งที่ปรากฏการณ์ทางกลทั้งหมดในระบบอ้างอิงเฉื่อยที่ต่างกันดำเนินไปในลักษณะเดียวกัน ซึ่งเป็นผลให้การทดลองทางกลใดๆ ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าระบบอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่สม่ำเสมอและเป็นเส้นตรง เรียกว่าหลักการของกาลิเลโอ ของทฤษฎีสัมพัทธภาพ การละเมิดกฎคลาสสิกของการบวกความเร็วขึ้นอยู่กับ หลักการทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพ (ไม่มีประสบการณ์ทางกายภาพใดที่สามารถแยกแยะระบบเฉื่อยระบบหนึ่งจากระบบอื่นได้) ซึ่งกำหนดโดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ลอว์เรนซ์เปลี่ยนการแปลงของกาลิเลโอและได้รับ: x"=(x-vt)/(1-v 2 /c 2); y"=y ; z"=z; t"=(t-vx/c 2)/(1-v 2 /c 2) การแปลงเหล่านี้เรียกว่าการแปลงแบบลอว์เรนซ์