Сіла пругкасці

У прыродзе ўсё ўзаемазвязана і бесперапынна ўзаемадзейнічае адзін з адным. Кожная яе частка, кожны яе кампанент і элемент пастаянна падвяргаецца ўздзеянню цэлага комплексу сіл.

Нягледзячы на тое, што колькасць сіл у прыродзе досыць вяліка, усе іх можна падзяліць на чатыры тыпу:

1. Сілы гравітацыйнага характару.

2. Сілы электрамагнітнага характару.

3. Сілы моцнага тыпу.

4. Сілы слабога тыпу.

Гравітацыйныя сілы становяцца добра прыкметнымі толькі ў маштабах космасу. Сілы электрамагнітнага характару - гэта сілы, якія праяўляюцца пры ўзаемадзеянні часціц, якія маюць пэўныя электрычныя зарады.

Сіла пругкасці - гэта адна з самых значных сіл у прыродзе. Калі якое-небудзь цела падвяргаецца працэсу дэфармацыі, то ўнутры яго ўзнікае асаблівая сіла, якая роўная сіле дэфармацыі, але з процілеглым знакам. Сіла пругкасці накіравана супраць дэфармацыі цела. Яе разнавіднасцямі з'яўляюцца сіла нацяжэння, сіла рэакцыі апоры.

У фізіцы ёсць такое паняцце, як пругкая дэфармацыя. Пругкая дэфармацыя - гэта такая з'ява дэфармацыі, пры якім яна знікае пасля таго, як спыняюць дзейнічаць знешнія сілы. Пасля такой дэфармацыі цела прымае сваю першапачатковую форму. Такім чынам, сіла пругкасці, вызначэнне якой кажа, што яна ўзнікае ў целе пасля пругкай дэфармацыі, з'яўляецца патэнцыйнай сілай. Патэнцыйная сіла, або кансерватыўная сіла - гэта такая сіла, у якой яе праца не можа быць залежнай ад яе траекторыі, а залежыць толькі ад пачатковай і канчатковай кропкі прыкладання сіл. Праца кансерватыўнай або патэнцыйнай сілы па замкнёнай траекторыі будзе роўная нулю.

Можна сказаць, што сіла пругкасці мае электрамагнітную прыроду. Гэтую сілу можна ацаніць як макраскапічнай праява ўзаемадзеяння паміж малекуламі рэчывы або цела. У любым выпадку, пры якім адбываецца альбо сціск, альбо расцяжэнне цела, выяўляецца сіла пругкасці. Яна накіравана супраць сілы, якая вырабляе дэфармацыю, у кірунку, процілеглым зрушэнню часціц дадзенага цела, і перпендыкулярная паверхні цела, які падвяргаецца дэфармацыі. Таксама і вектар гэтай сілы накіраваны ў бок, процілеглы дэфармацыі цела (зрушэнню яго малекул).

Вылічэнне значэння сілы пругкасці, якая ўзнікае ў целе пры дэфармацыі, адбываецца па законе Гука. Згодна з ім, сіла пругкасці роўная твору калянасці цела на змяненне каэфіцыента дэфармацыі гэтага цела. Па законе Гука, якая ўзнікае пры пэўнай дэфармацыі цела або рэчывы сіла пругкасці прама прапарцыйная падаўжэння гэтага цела, а накіравана яна ў бок, процілеглую кірунку, па якім перамяшчаюцца часціцы дадзенага цела адносна астатніх часціц у момант дэфармацыі.

Паказчык калянасці пэўнага цела або прапарцыйны каэфіцыент залежыць ад матэрыялу, які выкарыстоўваецца для вырабу цела. Таксама калянасць залежыць ад геаметрычных прапорцый і формы дадзенага цела. У дачыненні да сілы пругкасці існуе яшчэ такое паняцце, як механічнае напружанне. Такім напругай называюць стаўленне модуля сілы пругкасці да адзінкі плошчы ў дадзенай кропцы разгляданага сячэння. Калі звязаць закон Гука з напругай гэтага тыпу, то яго фармулёўка прагучыць некалькі інакш. Напружанне механічнага тыпу, якое ўзнікае ў целе пры яго дэфармацыі, заўсёды прапарцыйна адноснага падаўжэння гэтага цела. Неабходна мець на ўвазе, што дзеянне закона Гука абмежавана толькі невялікімі дэфармацыямі. Існуюць межы дэфармацыі, пры якіх дзейнічае дадзены закон. Калі ж яны будзе перавышаны, то сіла пругкасці будзе вылічвацца па складаных формулах па-за залежнасці ад закона Гука.