Деформація тіла. Закон Гука
ДЕФОРМАЦІЯ. СИЛА ПРУЖНОСТІ
Усі реальні тіла під дією прикладених сил змінюють свою форму і об'єм, тобто деформуються. Отже,
Деформації - це зміна форми чи розмірів тіл.
Усі деформації твердих тіл поділяють на дві великі групи: пружні та пластичні.
Пружні деформації - це деформації, які зникають після припинення дії зовнішньої сили, тобто після припинення дії зовнішньої сили тіло набуває початкової форми (наприклад, деформації пружини чи гумового м'яча). Пластичні деформації - це деформації, які повністю або частково зберігаються в тілі після припинення дії зовнішніх сил, тобто тіло не відновлює своєї форми чи розмірів (наприклад деформації пластиліну чи парафіну). Буде деформація пружною чи пластичною залежить не лише від речовини та природи тіла, а й від величини прикладеної деформуючої сили. Отже, поділ тіл на пружні та пластичні досить умовний.
Сила, яка протидіє деформуючій силі називається силою пружності.
Сила пружності - це сила, яка виникає при деформації і напрямлена в сторону протилежну деформації.
Охарактеризуємо силу пружності згідно плану характеристики сил.
ПРИРОДА сили пружності є ЕЛЕКТРИЧНОЮ. Як Ви знаєте будь-яке тверде тіло складається з частинок (молекул, атомів) які взаємодіють між собою з електричними силами. Сусідні ядра, яка однойменно заряджені тіла, відштовхуються, так само взаємо відштовхуються і електрони, які обертаються по орбіталям навколо ядер. Однак, позитивно заряджені ядра притягують до себе негативно заряджені електрони і не лише ті, які обертаються безпосередньо навколо даного ядра, а й ті, які обертаються навколо сусідніх ядер. Саме ця сила притягання утримує усі частинки у купі. В результаті, сили притягання і відштовхування, які діють між частинками всередині речовини, при певному взаємному розташуванні частинок, компенсуються і частинки знаходяться в рівновазі, не віддаляючись і не наближаючись одна до одної.
Коли зовнішня сила починає змінювати розміри чи форму тіла, тим самим вона змінює відстань між двома сусідніми частинками. Наприклад, при стисканні тіла, частинки наближатимуться одна до одної. При цьому величина сил взаємного відштовхування починає збільшуватись порівняно з величиною сил притягання, і рівновага сил порушується. Сили відштовхування прагнуть віддалити частинки і тим самим протидіють деформуючій силі. Сумарна сила відштовхування, яка виникає між багатьма частинками в тілі створює силу пружності.
Наприклад, при розтягненні тіла відбувається зворотній процес, тобто частинки віддаляються одна від одної. В цьому випадку зростає величина електричної сили притягання між частинками, що також протидіє деформуючій силі.
ТОЧКА ПРИКЛАДАННЯ сили пружності -частина тіла, яка зазнає деформації.
НАПРЯМОК - сила пружності напрямлена в сторону протилежну деформації.
ВЕЛИЧИНА сили пружності визначається за законом Гука.