Інформація про новину
  • Переглядів: 322
  • Дата: 16-06-2022, 23:07
16-06-2022, 23:07

27. Сила пружності

Категорія: Природознавство





Попередня сторінка:  26. Деформації. Пружність. Пластичність...
Наступна сторінка:   28. Вага. Невагомість

Поміркуйте

У попередньому параграфі ми ознайомилися з пружністю і пружними тілами. Після припинення на них дії інших тіл пружні тіла повертаються в початковий стан. Що змушує їх це робити?

Пригадайте

Пригадайте, як ви гралися гумовими стрічками, пружинками або м'ячами. Які спільні властивості притаманні цим тілам?

Сила пружності

Що відбувається з пружиною, коли ви стискаєте її між пальцями? Так, вона стискається (мал. 27.1).

А що відбудеться з пружиною після припинення дії пальців на неї? Вона повернеться в початковий стан. Тобто частини нерухомої до певного моменту пружини починають рухатися. Утім, ви вже знаєте, що рух тіла починається внаслідок дії на нього інших тіл. Але ж пружина починає розпрямлятися сама по собі, без видимої зовнішньої дії на неї. Отже, це відбувається не внаслідок взаємодії з іншими тілами, а через дію одних частин пружини на інші. Сила, що виникає між частинами пружини й повертає її в початковий стан, отримала назву сила пружності.

Слід зазначити, що сила пружності належить до контактних сил, що виникають унаслідок безпосереднього зіткнення тіл. А от сила тяжіння, що може діяти на відстані, належить до безконтактних сил, для появи яких не потрібен контакт тіл. Наприклад, Місяць притягується до Землі силою тяжіння, а от взаємодіяти з нею силою пружності він не може.

Куди спрямована сИла пружності?

Для відповіді на це запитання виконаємо дослід. Закріпимо на горизонтальному стрижні пружину, як показано на малюнку 27.2а, а потім підвісимо до неї тягар (мал. 27.26). Через дію сили тяжіння на тягар пружина розтягується, а деформація пружини буде спрямована вниз. Одночасно пружина буде діяти на тягар силою пружності, яка спрямована вгору (мал. 27.2в).

Отже, сила пружності виникає в тілах під час їхньої пружної деформації й спрямована в бік, протилежний деформації.

Як залежить сИла пружності

Від величини деформації?

Щоб відповісти на це запитання, виконаємо дослід. До розташованої на горизонтальному стрижні пружини будемо послідовно підвішувати різну кількість однакових тягарців (мал. 27.3).

Коли тягарці стають нерухомі, це означає, що сила тяжіння, яка діє на них униз, дорівнює силі пружності, яка діє на тягарці вгору. Збільшуючи кількість тягарців у два, три або більше разів, ми збільшуємо в таку ж кількість разів силу тяжіння, а відповідно, і силу пружності.

Після підвішування одного тягарця пружина видовжилася на відстань І, після підвішування двох тягарців — на вдвічі більшу відстань (21), після підвішування трьох тягарців — на втричі більшу відстань (31) і так далі. Тобто у скільки разів збільшується деформація пружини, у стільки ж разів збільшується сила пружності. Слід зазначити, що це правило буде діяти, лише поки пружина зазнає пружних деформацій.

Зі збільшенням пружної деформації пружини під дією зовнішньої сили пропорційно буде збільшуватися й сила пружності.

Робота в парах

Зробіть із пластиліну дві кульки різного розміру та киньте їх на підлогу з однакової висоти (наприклад, із парти). Порівняйте деформацію кульок. Зробіть висновок про силу пружності, яка виникла при цьому в кожній із кульок.

Як людина використовує силу пружності?

Пружні тіла, а отже, й силу пружності, широко застосовують у побуті, на транспорті та виробництві (мал. 27.4).

Сила пружності допомагає зміцнити наші м’язи під час занять фізкультурою та спортом із використанням різноманітного спортивного обладнання.

Більше про застосування сили пружності ви можете прочитати, скориставшись інформацією під QR-кодом на початку параграфа.

Як використовуть пружини для вимірювання сил?

Оскільки пружина розтягується пропорційно силі, що її розтягує, то за величиною деформації пружини можна виміряти прикладену до неї силу. Тому пружини використовують у приладах для вимірювання сили — динамометрах (мал. 27.5). На шкалу динамометра наносять позначки, що відповідаюсь певним значенням сили в ньютонах. Прикладаючи до динамометра певну силу, ми розтягуємо пружину, а на шкалі відображується значення вимірюваної сили. За зовнішнім виглядом динамометри можуть відрізнятися, але основою конструкції всіх цих приладів є пружина (мал. 27.6).

Ключова ідея

Сила, що діє між частинами пружини й повертає її в початковий стан, отримала назву сили пружності. Сила пружності виникає в тілах під час їхньої пружної деформації й спрямована в бік, протилежний деформації.

Зі збільшенням пружної деформації пружини під дією зовнішньої сили пропорційно збільшується й сила пружності.

Людство використовує дію сили пружності від іграшок до потужного транспорту й виробничого обладнання.

Залежність величини деформації пружин від сил, що до них прикладені, використовують у вимірювальних приладах — динамометрах.

Запитання для повторення й засвоєння

1. Що ми називаємо силою пружності?

2. У яких тілах може виникати сила пружності? Наведіть приклади.

3. Що треба зробити з тілом, щоб у ньому виникла сила пружності?

4. Як залежить сила пружності від величини деформації?

5*. Як виміряти силу за допомогою динамометра?

6*. 1933 року випускник Харківського автомобільного технікуму конструктор Семен Речицький побудував цирковий атракціон «Людина-снаряд». У ньому з гармати «вистрілювали» артистом, який пролітав під куполом цирку 14 метрів. Глядачі не здогадувалися, що артистів викидали з гармати не порохові гази. Поміркуйте, на чому ґрунтувалася дія цього атракціону.

 

 

Це матеріал з підручника "Природничі науки" 5 клас Рудич 2022

 




Попередня сторінка:  26. Деформації. Пружність. Пластичність...
Наступна сторінка:   28. Вага. Невагомість



^