Какова зависимость между силой натяжения пружины при растягивании и законом Гука?

Папоротник

39

Зависимость между силой натяжения пружины при ее растягивании и законом Гука можно объяснить следующим образом. Сила натяжения пружины при растягивании определяется ее упругостью, которая описывается законом Гука.

Закон Гука устанавливает, что сила \( F \), необходимая для растяжения или сжатия упругого тела (в данном случае, пружины), пропорциональна удлинению или сжатию этого тела. Формула для закона Гука выглядит следующим образом:

\[ F = k \cdot x \]

где:
- \( F \) - сила натяжения пружины (в ньютонах),
- \( k \) - коэффициент упругости (также называемый коэффициентом жесткости пружины) (в ньютонах на метр),
- \( x \) - удлинение или сжатие пружины (в метрах).

Таким образом, сила натяжения пружины прямо пропорциональна ее удлинению или сжатию. Коэффициент упругости \( k \) характеризует жесткость пружины и зависит от ее материала и геометрических параметров.

Для более подробного понимания, можно рассмотреть пример. Предположим, что у нас есть пружина с коэффициентом упругости \( k = 10 \) Н/м и мы ее растягиваем на 0.2 метра. Используя формулу закона Гука, мы можем найти силу натяжения пружины:

\[ F = 10 \cdot 0.2 = 2 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила натяжения пружины при растягивании на 0.2 метра составит 2 Ньютона.

Закон Гука применим к упругим телам, включая пружины, резинки и т.д. Он позволяет понять, как сила, действующая на упругое тело, связана с его деформацией.