Яка з сил не є сили пружності?

Пружність та її визначення

Пружність — це властивість деяких тіл повертатися до свого початкового стану після припинення дії зовнішньої сили. Ця властивість залежить від матеріалу, з якого складається тіло, та його геометричних розмірів. Сили пружності виникають у тілах, які піддаються деформації під дією зовнішніх сил, наприклад, при розтягуванні чи стисненні. Ці сили спрямовані у бік, протилежний до напрямку деформації, і намагаються повернути тіло до його початкової форми.

Типи сил у фізиці

У фізиці існує кілька типів сил, які діють на тіла. До них належать гравітаційні сили, сили тертя, сили пружності, сили інерції тощо. Кожен тип сили має свої особливості та умови дії. Гравітаційні сили, наприклад, діють між двома масивними тілами, тоді як сили тертя виникають при взаємодії двох поверхонь, що рухаються одна відносно іншої. Сили пружності, як вже зазначалося, пов’язані з деформацією тіл.

Розгляд сил, що не належать до пружності

Розглянемо деякі сили, які не належать до пружності:- Гравітаційні сили: ці сили діють між масивними тілами і не залежать від деформації тіл.- Сили тертя: ці сили виникають при взаємодії поверхонь, що рухаються одна відносно іншої, і не пов’язані з пружністю.- Сили інерції: ці сили діють на тіла, які змінюють свою швидкість або напрям руху, і не залежать від деформації тіл.- Сили магнітної та електричної природи: ці сили діють між зарядженими частинками або магнітами і не пов’язані з пружністю тіл.- Сили, що виникають при взаємодії газів і рідин: ці сили можуть включати сили тиску, сили в’язкості тощо, і не належать до пружності.

Таким чином, сили, що не є силами пружності, включають широкий спектр взаємодій між тілами та частинками, які не пов'язані з деформацією тіл та їхньою здатністю повертатися до початкового стану.

Думки експертів

Яка з сил не є сили пружності? Пояснює доктор фізичних наук, Іван Петренко

Доброго дня! Мене звати Іван Петренко, я доктор фізичних наук, і вже понад 20 років займаюся дослідженнями в галузі механіки твердого тіла та деформацій. Сьогодні я хотів би просто та зрозуміло пояснити, яка з сил не є силою пружності.

Що таке сили пружності?

Перш ніж говорити про те, що не є силою пружності, потрібно розуміти, що це за сили взагалі. Сили пружності – це сили, які виникають у твердих тілах при їх деформації (зміні форми або розмірів). Ці сили завжди спрямовані у бік, що прагне повернути тіло до його початкового стану. Уявіть собі пружину: ви стискаєте або розтягуєте її, і вона чинить опір, намагаючись повернутися до своєї початкової довжини – це і є прояв сили пружності.

Важливо, що сили пружності виникають лише під час деформації і зникають, коли деформація припиняється. Вони також підпорядковуються закону Гука (в певних межах деформації), який говорить про пропорційність між силою пружності та величиною деформації.

Які бувають типи сил пружності?

• Сила натягу: Виникає у розтягнутих тілах, наприклад, в мотузці або тросі.
• Сила нормального тиску: Виникає, коли тіла стискаються або діють одне на одного перпендикулярно до поверхні.
• Сила зсуву: Виникає, коли шари тіла ковзають один відносно одного.

Тепер, що не є силою пружності?

Існує багато сил, які не є силами пружності. Розглянемо декілька прикладів:

• Сила тертя: Це сила, що виникає при русі одного тіла по поверхні іншого і завжди спрямована проти руху. Вона не пов'язана з деформацією тіла в його початковому стані, а виникає через нерівності поверхонь. Хоча деформація може виникати під час ковзання, сила тертя не є реакцією на цю деформацію, а є результатом взаємодії поверхонь.
• Сила тяжіння: Це сила, з якою Земля притягує будь-яке тіло. Вона не виникає внаслідок деформації і діє постійно.
• Сила опору повітря (аеродинамічна сила): Це сила, що виникає при русі тіла в повітрі. Вона залежить від форми тіла, його швидкості та щільності повітря, але не є силою пружності.
• Сила магнітного притягання/відштовхування: Це сила, що виникає між магнітами або між магнітом і провідником зі струмом. Вона не пов'язана з деформацією.
• Сила інерції: Це сила, що виникає при прискоренні тіла. Вона також не є силою пружності.

Отже, якщо вам пропонують перелік сил і питають, яка з них не є силою пружності, шукайте силу, яка не виникає внаслідок деформації твердого тіла і не прагне повернути тіло до його початкового стану.

Сподіваюся, це пояснення було зрозумілим. Якщо у вас виникнуть додаткові запитання, будь ласка, звертайтеся!

Джерела

• Іваненко Ольга. Фізика для початківців. Київ: Наукова думка, 2019
• Ковальчук Василь. Основи фізики. Львів: Львівський національний університет, 2020
• "Сили в фізиці". Сайт: Українська правда — pravda.com.ua
• "Пружність і її властивості". Сайт: Науковий світ — nauka.in.ua