Закон Гука

Упругая деформация — это деформация, при которой после прекращения действия силы, размеры и форма тела восстанавливаются.

Рис. 1. Деформация растяжения пружины,
  • Деформацию растяжения (сжатия) можно охарактеризовать величиной абсолютной деформации Δl, равной разности длин образца после растяжения l и до него l0: Δl = l — l0.
  • Отношение абсолютной деформации Δl к первоначальной длине образца l0 называют относительной деформацией:
  • Если деформация упругая, а относительная деформация небольшая, то выполняется закон прямой пропорциональности силы упругости абсолютной деформации.

Из опыта следует закон Гука:

F = kΔl.

Сила упругости прямо пропорциональна абсолютной деформации

Рис. 2. Сравнение деформаций двух тел разной жесткости kI < kII
Рис. 3. Направление силы упругости и деформации

Так как деформация и сила упругости направлены в противоположные стороны, то с учетом направления закон Гука записывают в виде: F = kl| или

F = —kx.

kкоэффициент жесткости (упругости). Он зависит от материала, формы и размеров тела. Так, чем длиннее и тоньше пружина, тем ее жесткость меньше.

Единицы коэффициента упругости в СИ: