弹力的大小是怎样形成的

安赫尔瀑布2023-05-02  23

弹力,又称弹性力。当物体受到外力作用而产生形变时,在物体内部即产生一种抗拒形变力图使物体恢复原来形状的力,这种力就叫做弹力。

弹力产生于直接接触的物体之间,并且以物体产生弹性形变为先决条件。所以,凡是相互接触而且发生弹性形变的物体之间都存在着弹力的相互作用。同时,由于产生形变,物体内部各部分之间也存在着弹力相互作用。

物体的形变是多种多样的,所以产生的弹力也以各种不同形式表现出来。我们平时所说的压力、支持力、拉力、推力、张力等等,这些名称是从力的作用效果而加以区分的,它们的实质都是由于物体发生形变而产生的,所以这些力实质上都是弹力。

当物体发生形变时,它的内部产生的弹力一般是不相等的。例如,在图5-11中,在外力F的作用下,绳索同物体一起以加速度a运动。设绳索中c点与d点之间的绳的质量为m,c、d两点处受到Be段和dA段绳的作用发生形变而产生的张力为Tb和Ta。根据牛顿第二定律得到Ta-Tb=ma,即Ta=Tb+ma。这个式子说明,绳索中的弹力(即张力)在各点是不相等的。在中学物理中,为了简化问题,认为绳索中各点张力大小都相等,这样考虑的条件是必须忽略绳索的质量,即m绳=0。

在弹性限度内,弹力的大小跟形变成正比;达到平衡时,弹力大小等于引起形变的外力。弹力的方向就两个物体之间来说,总是跟引起形变的作用力的方向相反。两个坚硬物体之间由于拉伸或压缩形变产生的弹力,其方向垂直于接触面,并且与形变的趋向相反;绳索等柔软物体与其他物体之间由于拉伸形变而产生的弹力,其方向沿柔软物体本身,也和形变的趋向相反。

下面分析一下弹力产生的原因。在弹性限度内,物体受到外力作用发生形变时,物质的分子之间要发生相对位移,这时,分子间的引力与斥力的平衡状态被破坏。当对物体施加压力时,分子之间的距离变小,斥力较引力增加的快,分子之间斥力作用占优势,物体就表现出弹性压力;如果对物体施加拉力,就会增大分子之间的距离,此时引力比斥力增加的快,分子间引力作用占优势,物体就表现出弹性张力。当外力撤去后,正是这种引力或斥力作用,使物体恢复原来的形状。

物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能回复原来形状的力,叫作“弹力”。

弹力的大小,主要由两个因素决定:

弹力与弹簧的形变程度有关:在弹性限度内,弹簧伸长或压缩的长度越大,弹力越大。弹力与弹簧的材料有关。

弹力的大小跟形变量的大小有关,形变越大,弹力也越大。但定量的研究弹力和形变的关系较复杂。一般来说,计算弹力的大小都根据物体受力情况和运动状态,运用力学定律来求得。例如,放在桌面上的物体受到的弹力等于物体的重力,这是根据静力平衡算得的。 弹簧的弹力和形变的关系比较简单。弹簧的发生弹性形变时,弹力的大小 f 跟弹簧伸长或说缩短的长度成正比,即 f=kx 式中的k称为弹簧的进度系数。这个公式叫做胡克定律。

弹性是物体本身的一种特性,发生弹性形变后可以恢复原来的状态的一种性质。

可以用劲度系数描述,第一个劲度系数大不一定硬!

第二个劲度系数大不是说明弹力大,而是说明形变同样长度能提供的弹力大

就比如速度大,不是指走的路远,而是单位时间走的路远

劲度系数不就是定量描述弹性大小的物理量嘛,劲度系数包含了力与距离,其单位N/m,可见它是综合两个物理量新定义物理量,该数值如何大,就能描述一个物体的弹性如何。

这样说你明白吗~不明白再留言吧

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