Силы упругости. Закон Гука
Упругость - это способность деформированных тел восстанавливать первоначальные форму и объем при условии прекращения внешнего воздействия.
Силы упругости возникают при деформации тел и направленные противоположно силам, которые вызывают деформацию.
Сила упругости по модулю прямо пропорциональна изменению длины тела
:
, где
k - жесткость деформируемого тела (пружины). Эта формула - одно из выражений закона упругости твердых тел, что его открыл в 1660 г. английский физик Роберт Гук.
Пусть стержень из упругого материала начальной длиной
и начальной площадью поперечного сечения
здеформували так, что он имеет
и
.
Относительным удлинением стержня называется отношение
. Механическое напряжение, возникающее в стержне, - это отношение силы упругости
к площади
S0:
.
Закон Гука при небольших видовженнях
констатирует прямую пропорциональность между s i e:
, то есть механическое напряжение в теле при его деформации в пределах упругости прямо пропорционально относительному удлинению.
Коэффициент пропорциональности Е называется
модулем упругости, или
модулем Юнга (в честь англичанина Томаса Юнга).