Elastinen voima

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25. helmikuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 16 muokkausta .

Kimmoisuusvoima on voima , joka syntyy kehoon muodonmuutoksen seurauksena ja pyrkii palauttamaan sen alkuperäiseen (alku)tilaan [1] . Toimii yhtenä esimerkkinä palauttavasta voimasta .

Kimmovoimalla on sähkömagneettinen luonne, ja se on molekyylien välisen vuorovaikutuksen makroskooppinen ilmentymä. Tämän voiman vektorin suunta on vastakkainen kappaleen muodonmuutossuuntaan (sen molekyylien siirtymiseen). Jos kehon muodonmuutos katoaa, myös elastinen voima katoaa. Kimmoisten muodonmuutosten energia on potentiaalinen . Pienillä venymillä kimmovoiman suuruus on usein verrannollinen venymän suuruuteen ja energia riippuu neliöllisesti venymyksestä.

Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) kimmovoima, kuten kaikki muutkin voimat, mitataan newtoneina (venäläinen nimitys: N; kansainvälinen: N) [2] .

pieniä muodonmuutoksia. Hooken laki

Yksiulotteisten pienten kimmoisten muodonmuutosten yksinkertaisimmassa tapauksessa kimmovoiman kaava on muotoa [3] :

F=k\Delta l

missä - kimmokerroin (rungon jäykkyys), - venymä (muodonmuutoksen arvo). Jäykkyys riippuu rungon muodosta ja mitoista sekä materiaalista, josta se on valmistettu. $\k$ $\ \ Delta l$

Verbaalisessa muotoilussa Hooken laki kuuluu seuraavasti:

Kappaleen muodonmuutoksesta aiheutuva kimmovoima on suoraan verrannollinen venymään ja on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kappaleen hiukkasten liikesuuntaan nähden suhteessa muihin partikkeleihin muodonmuutoksen aikana.

Joustovoima pystyy varmistamaan värähtelevän prosessin toteuttamisen tietyssä järjestelmässä, esimerkiksi jousiheilurissa ; pienillä muodonmuutoksilla sen värähtelyt ovat harmonisia .

Epälineaariset muodonmuutokset

Kun muodonmuutoksen suuruus kasvaa, Hooken laki lakkaa toimimasta, kimmovoima alkaa monimutkaisella tavalla riippua jännityksen tai puristuksen suuruudesta.

Samanaikaisesti se on kaikissa tapauksissa kasvava (tosin jo epälineaarinen) venymäarvon funktio sekä jännitys- että puristusmoodissa. $F$ $\Delta l$

elastinen vs. palauttava voima

Elastinen voima on tärkein esimerkki palautuvasta voimasta, joka pyrkii palauttamaan lepoasennosta poikkeavan kappaleen tai materiaalin pisteen alkuperäiseen asentoonsa.

Joskus [4] "kimmovoima" ja "palautusvoima" synonyymisoidaan, mikä ei ole täysin oikein, koska myös muut voimat, jotka eivät aiheuta muodonmuutosta, voivat olla "palautuvia". Joten matemaattisessa heilurissa palautusvoima on (missä on massa, on heilurin pituus, on vapaan pudotuksen kiihtyvyys ja on vaakakoordinaatti heilutustasossa; on tasapainoasento) [5] . Negatiivisen varauksen värähtelyissä lähellä positiivisesti varautuneen tason keskitasoa on rinnakkainen (missä on kerroksen permittiivisyys, on kerroksen varaustiheys ja on koordinaatti pitkin suuntaa, joka on kohtisuorassa kerros). $F=-mg/l\cdot x$ $m$ $l$ $g$ $x$ $x=0$ $q$ $F=-|q|\rho x/\varepsilon _{0}\varepsilon$ $\varepsilon _{0}\varepsilon$ $\rho$ $x$

Kirjallisuus

Oppitunti aiheesta "Elastisuuden voima"

Muistiinpanot

↑ Giordano, Nicholas J. Collegen fysiikka : päättely ja suhteet . - Belmont, CA: Cengage Brooks-Cole, 2009. - 1082 s. - ISBN 978-0-534-46243-7 . — ISBN 0-534-46243-X .
↑ BIPM-SI -esite . www.bipm.org . Haettu 23. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2021. (määrätön)
↑ Hooken laki . Fyysinen tietosanakirja . www.femto.com.ua Haettu 23. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 2. lokakuuta 2015. (Venäjän kieli)
↑ Encyclopedia of Building Materials -termien palauttavan voiman määritelmä .
↑ Katso Matemaattinen heiluri (lomake 12.8).

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)