Сила упругости

Сила, вызывающая явление деформации, называется силой упругости.

Английский естествоиспытатель, ученый и экспериментатор Роберт Гук установил закон, названный его именем: при деформации упругих тел их растяжение или сжатие прямо пропорционально силе, которая их растягивает или сжимает:

где k - коэффициент пропорциональности, который называется жесткостью, характеризующий способность тела противостоять деформации; х - абсолютная деформация (линейное растяжение или сжатие тела).

Знак «-» показывает, что направление силы упругости противоположно направлению изменения края деформированного тела.

Если в поле силы тяготения к пружине подвесить тело, то под действием этой силы оно будет опускаться. В пружине возникнет сила упругости, которая будет постепенно возрастать. Когда сила упругости сравняется с силой тяготения (), тело будет находиться в состоянии покоя. Обе рассмотренные силы приложены к одному телу и направлены в противоположных направлениях. В состоянии равновесия тела их равнодействующая равна нулю.

Силу упругости, действующую на тело со стороны подвеса или опоры, называют силой реакции опоры.

Природа сил упругости — электромагнитная. Она обусловлена взаимодействием молекул и атомов, из которых и состоят тела (положительно заряженные протоны, которые входят в состав ядер атомов, и электроны, движущиеся вокруг ядер).

Этим и объясняется возникновение сил упругости и направление их действия.

Сила упругости направлена перпендикулярно (нормально) к поверхности столкновения тел, а в случае с деформирован­ными телами (стержнями, пружинами, нитками, тросами и т. п.) - вдоль их осей.