Егер сіз резеңке таспаны немесе резеңке шиналарды белгілі бір нүктеге дейін созсаңыз, ол созылады. Кернеуді босатқаннан кейін, резеңке бастапқы ұзындығына оралады. Сол сияқты, серіппені созған кезде, ол созылады. Оны босатқаннан кейін, ол бастапқы ұзындығына оралады. Серіппе немесе резеңке созылған кезде созылады және кернеуді босатқаннан кейін бастапқы ұзындығына оралады, себебі ол серпімді. Серпімділік - бұл затқа әсер ететін күш жойылған кезде оның бастапқы пішініне оралу қабілеті.
Сағыз шайнап көрдіңіз бе? Егер сіз сағызды екі қолыңызбен тартсаңыз, ол ұзарады. Тартуды жібергеннен кейін, сағыздың пішіні өзгеріссіз қалады немесе сағыздың ұзындығы бастапқы қалпына келмейді. Пластилин, саз және т.б. үшін де солай. Сағыз, пластилин және саз сияқты заттар пластикалық заттар деп аталады. Серіппелер сияқты серпімді заттар үлкен күшпен тартылып, серпімділік шегінен асып кетсе, пластикке айналуы мүмкін.
Егер серіппе оңға қарай тартылса, ол созылып, ұзындығы артады (1-сурет). Егер созылу күші өте үлкен болмаса, серіппе ұзындығының артуы созылу күшінің шамасына (F) пропорционалды екені анықталды. Басқаша айтқанда, созылу күші неғұрлым үлкен болса, серіппе ұзындығы соғұрлым үлкен болады. Созылу күшінің шамасының (F) серіппе ұзындығының артуына қатынасы тұрақты мән болып табылады.
Күш (F) мен серіппе ұзындығының артуы арасындағы қатынас тұрақты, бұл графиктің бірдей көлбеулігімен көрсетілген (2-сурет).
k - серіппе тұрақтысы немесе серіппенің серпімділік коэффициенті немесе серіппенің икемділігінің өлшемі. Бұл қатынасты алғаш рет Роберт Гук (1635 – 1703) 1678 жылы байқаған, сондықтан ол Гук заңы ретінде белгілі.
Егер серіппеге әсер ететін күштің шамасы серіппенің серпімділік шегінен асып кетсе, онда күш жойылғаннан кейін серіппенің ұзындығы бастапқы ұзындығына оралмайды. Гук заңы тек серпімділік шегіне дейін қолданылады . Серіппенің серпімділік шегі - серіппе тұрақты деформацияланғанға дейін және серіппенің ұзындығы бастапқы ұзындығына орала алмағанға дейін серіппеге қолдануға болатын максималды күш. Егер күштің шамасы артуды жалғастыра берсе, серіппе зақымдалады.
Есептер мысалы
1. 2018 жылғы Ұлттық емтихан сұрақтары
Жебе садақ жібіне бекітілген, содан кейін 20 Н күшпен артқа тартылған, сонда садақ жібі 20 см қашықтыққа созылады. Ауа үйкелісі ескерілмейді, жебенің массасы 250 грамм, сондықтан жебе садақтан атылған кездегі жылдамдығы...
Талқылау
Белгілі:
Күш (F) = 20 Н
Ұзындықтың ұлғаюы ( с) = 20 см = 0,2 м
Жебенің массасы (м) = 250 грамм = 0,25 кг
Бастапқы жылдамдық (v o ) = 0 м/с
Сұрақ қойылды: Садақтан атылған кездегі жебенің жылдамдығы
Жауап:
Жұмыс (W) = кинетикалық энергияның өзгеруі ( ΔEK)
W = F s = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 м (vt2 - тo2) = 1/2 м (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 Вt2
W = ΔEK
F s = 1/2 м (v t 2 )
4 = 0,125 v t 2
4/0,125 = v t 2
v t 2 = 32
v t = √32
v t = √(16)(2)
v t = 4√2 м/с
