Формулы по физике 7 класс: сила упругости

Сила упругости возникает при деформации тела и направлена противоположно смещению его частей относительно первоначального положения. В таблице приведены закон Гука и формулы для расчёта силы упругости и удлинения пружины, изучаемые в школьном курсе физики.

Формулы: сила упругости

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Закон Гука	F_упр = k·\|Δl\|	F_упр — модуль силы упругости, Н k — жёсткость пружины, Н/м Δl — изменение длины пружины (деформация), м
Жёсткость пружины	k = F_упр/\|Δl\|	k — жёсткость пружины, Н/м F_упр — модуль силы упругости, Н Δl — изменение длины пружины, м
Удлинение пружины	\|Δl\| = F_упр/k	Δl — изменение длины пружины, м F_упр — модуль силы упругости, Н k — жёсткость пружины, Н/м
Деформация (изменение длины тела)	Δl = l − l₀	Δl — изменение длины тела, м l — длина деформированного тела, м l₀ — первоначальная длина тела, м

Когда какую формулу применять

Закон Гука применяют для расчёта силы упругости при растяжении или сжатии пружины в пределах упругой деформации.
Если известны сила упругости и удлинение, используют формулу k = F_упр/|Δl| для определения жёсткости пружины.
Если известны жёсткость пружины и сила, находят удлинение по формуле |Δl| = F_упр/k.
Для определения изменения длины тела вычитают первоначальную длину из конечной: Δl = l - l₀. При сжатии изменение длины отрицательно, при растяжении положительно.
Перед расчётом переводите длину из сантиметров и миллиметров в метры. Не путайте силу упругости (Н) и жёсткость пружины (Н/м).

Пример решения задачи

Пружина под действием силы 4 Н растянулась на 2 см. Определите жёсткость пружины.

Дано:

F_упр = 4 Н

Δl = 2 см = 0,02 м

Найти: k

Решение:

По закону Гука:

k = F_упр/|Δl|

k = 4/0,02 = 200 Н/м

Ответ: 200 Н/м.