弹力 胡克定律
【知识要点】
一、形变 1.形变:物体在外力作用下发生形状和体积的变化叫做形变。如吹胀气球,有的微小,有的可观察。
2.弹性形变:撤去外力后,物体能够完全恢复原状的形变叫做弹性形变。
如果形变过大,超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度。
二、弹力 1.弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例如物体受到拉力或压力等作用时要发生形状的改变,因此物体就有恢复形变的趋势,于是产生了弹力。
弹力作用在使它发生形变的物体上,方向与物体间接触面垂直。例如,杂技演员走钢丝,人站在钢丝上,钢丝发生形变从而产生弹力,对该弹力来说,施力物体是钢丝,受力物体是人。
2.产生条件:接触、发生形变
3.方向:弹力的方向垂直于支持面并和形变的方向相反。
如人站在木板上,木板形变产生弹力,弹力垂直于木板,作用在人上;灯把电线拉紧,OA、OB产生弹力,作用在灯上O点。弹力指向电线收缩的方向,即T1、T2的方向。
压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体。绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
总之,弹力作用在使之发生形变的物体上,方向与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面)指向物体恢复形变的方向。
三、胡克定律 ① 弹簧受到外力作用发生弹性形变,从而产生弹力。在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。即 F= kx
② 劲度系数k的意义是弹簧每伸长(或缩短)单位长度产生的弹力,其单位为N/m。它的大小由制作弹簧的材料、弹簧的长短和弹簧丝的粗细决定。
x则是指形变量,应为形变(包括拉伸形变和压缩形变)后弹簧的长度与弹簧原长的差值。
③ 胡克定律在弹簧的弹性限度内适用。
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