Питання: Що є причиною падіння всіх тіл на землю? Чому тіла, кинуті горизонтально падають на землю? Яку силу називають силою тяжіння? Як її позначають? Чому сила тяжіння на полюсах дещо більше, ніж на екваторі? Як залежить сила тяжіння від маси? Як спрямована сила тяжіння?
Чому покояться тіла, що лежать на опорі або підвішені на нитці? На всі тіла, що знаходяться на Землі, діє сила тяжіння. В результаті дії сили тяжіння на Землю падає підкинутий камінь, сніжинки, листя, що відірвалися від гілок, і ін. На книгу, що лежить на столі, також діє сила тяжіння, але книжка не провалюється крізь стіл, а знаходиться в спокої. Сила тяжіння врівноважується якоїсь іншої силою.
Досвід: На середину горизонтально розташованої дошки поставимо гирю. Під дією сили тяжіння гиря рухається вниз і прогнеться дошку, тобто дошка деформується. Висновок: на гирю, крім сили тяжіння, спрямованої вертикально вниз, діє інша сила. Ця сила, спрямована вертикально вгору, врівноважує силу тяжіння. Цю силу називають силою пружності.
Сила пружності Сила, що виникає в тілі в результаті його деформації і прагне повернути тіло в початкове положення, називають силою пружності Силу пружності позначають: Fупр.
Сила пружності Підвісимо тіло на нитки. Нитка (підвіс) розтягується. В нитки (підвісі), також як і в опорі, виникає сила пружності. При розтягуванні підвісу сила пружності збільшується. Якщо сила пружності дорівнює силі тяжіння, то розтягнення припиняється. Сила пружності виникає при деформації тіл. Якщо зникне деформації тіл, то зникне і сила пружності.
Види деформації: зсув крутіння вигин розтяг
Закон Гука 1660 р Візьмемо гумовий шнур. Один кінець закріпимо в штативі. Первісна довжина шнура l0. До вільного кінця шнура підвісимо чашку з гирьки. Шнур подовжиться. Його довжина стане рівною l. Подовження шнура Δl одно: Δl = l- l0, якщо міняти гирьки на чашці, то буде змінюватися і довжина шнура, а значить і подовження (деформація) Δl. Fупр. = K Δl
Закон Гука Зміна довжини тіла при розтягуванні (або стисненні) прямо пропорційно модулю сили пружності. Fупр. = K Δl Δl- подовження тіла k - коефіцієнт пропорційності, який називається жорсткістю. Жорсткість тіла залежить від форми і розмірів тіла, а також від матеріалу, з якого вона виготовлена. Закон Гука справедливий тільки для пружної деформації.
Деформація, при якій тіло відновлює свою форму після зняття навантаження, називають пружною. Деформації, які не зникають після припинення зовнішнього впливу, називають пластичними. Пластичні деформації застосовуються при ліпленні з пластиліну і глини, при обробці металів - кування, штампування і т.д. Для пластичних деформацій закон Гука не виконується.
Сила пружності Сукупність молекулярних сил - сила пружності Виникає при деформації (одна частина зміщується щодо іншої) Одночасно у двох тіл Перпендикулярні поверхні Протилежні у напрямку зміщення При пружних деформаціях виконується закон Гука
Формулу для обчислення сили пружності легко запам'ятати за допомогою вірша: Закон Гука У кожній ситуації Ну що це за мука: В пружною деформації Закон запам'ятати Гука! Закон завжди один: Але ми підемо на ризик. У пропорції перебувають, Напишемо зліва силу, До збільшення довжин. А справа, щоб було А якщо при вирішенні Знак «мінус», «k» і «х». У довжин є зменшення, Закон і тут закон: Пропорції вперті Прямі (ті ж самі), Але знак у них змінений. Fупр. = -k · х
Запам'ятай! Сила, що виникає в тілі в результаті його деформації і прагне повернути тіло в початкове положення, називають силою пружності Якщо зникне деформації тіл, то зникне і сила пружності. Види деформації: Крутіння; зрушення; вигин; розтягнення; стиснення
Запам'ятай! Закон Гука Зміна довжини тіла при розтягуванні (або стисненні) прямо пропорційно модулю сили пружності. Fупр. = K Δl Δl- подовження тіла k - коефіцієнт пропорційності, який називається жорсткістю. Жорсткість тіла залежить від форми і розмірів тіла, а також від матеріалу, з якого вона виготовлена.
Запам'ятай! Деформація, при якій тіло відновлює свою форму після зняття навантаження, називають пружною. Деформації, які не зникають після припинення зовнішнього впливу, називають пластичними. Для пластичних деформацій закон Гука не виконується.
Завдання 1 На малюнку показано зміна форми і розмірів пружини після припинення дії сили в 5 Н з боку руки. Використовуючи малюнок: 1) Назвіть причину подовження пружини. 2) Вкажіть точку прикладання, напрямок і величину сили пружності, що виникає при стисненні пружини.
Завдання 2 На малюнку показано зміна форми лінійки під дією вантажу масою 0,5 кг. 1.Чем дорівнює сила тяжіння, що діє на вантаж? 2.Чем дорівнює сила пружності? Де вона виникає? 3. Вкажіть точку прикладання, напрямок і величину сили тяжіння. Масштаб: 0,5 см = 1 Н. 4.Укажите точку прикладання, напрямок і величину сили пружності. Масштаб: 0,5 см = 1Н.
Питання: Що таке деформація? Коли це явище відбувається? Які бувають деформації? Який фізичною величиною характеризують деформацію? Якщо деформоване тіло, наприклад розтягнута пружина, залишається в спокої, то про що це говорить? Як в цьому випадку співвідносяться між собою зовнішня сила і сила пружності? Про що говорить закон Гука?
Домашнє завдання: § 25, питання до параграфу № 324-326 (Лукашик) Більш складна задача: Якщо розтягнути пружину силою 10Н, її довжина дорівнює 16см, якщо розтягнути її силою 30Н, її довжина стає 20см. Яка довжина недеформованою пружини?