1. Виды деформаций и примеры:
| Вид деформации |
Описание |
Примеры |
| Растяжение |
Увеличение длины тела под действием силы |
Резиновый жгут, трос |
| Сжатие |
Уменьшение длины тела под действием силы |
Пружина под весом, столб |
| Сдвиг |
Смещение слоев тела друг относительно друга |
Заклепка в конструкции, срез болта |
| Изгиб |
Искривление тела под действием силы |
Мост, балка |
| Кручение |
Закручивание тела вокруг оси |
Вал автомобиля, отвёртка |
2. Почва под действием стоящего на ней автомобиля испытывает деформацию сжатия. При этом происходит уменьшение объема почвы, уплотнение частиц грунта, уменьшение пористости и изменение структуры почвы.
3. Возникновение силы упругости в стержне, к которому подвешена люстра, объясняется взаимодействием молекул вещества. Когда люстра подвешена, стержень растягивается. Молекулы стержня, стремясь вернуться в исходное положение, создают силу упругости, направленную против деформации.
Расположение молекул стержня:
До деформации:
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
После деформации:
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
4. Доказательство:
Жёсткость (k) определяется как отношение силы (F) к изменению длины (Δx):
$$k = \frac{F}{\Delta x}$$
Единица силы в СИ - Ньютон (Н), единица длины - метр (м). Следовательно, единица жёсткости в СИ:
$$[k] = \frac{[F]}{[\Delta x]} = \frac{Н}{м}$$
Таким образом, единицей жёсткости в СИ является Н/м.
5. Дано:
k = 0,5 Н/см
Δx = 1 мм = 0,1 см
Найти: F
Решение:
$$F = k \cdot \Delta x$$
$$F = 0,5 \frac{Н}{см} \cdot 0,1 см = 0,05 Н$$
Ответ: Сила упругости равна 0,05 Н.