Ако истегнете гумена лента или гума до одредена точка, таа ќе се истегне. Откако ќе го ослободите затегнувањето, гумата ќе се врати на својата првобитна должина. Слично на тоа, кога ќе истегнете пружина, таа ќе се истегне. Откако ќе ја ослободите, таа ќе се врати на својата првобитна должина. Пружината или гумата ќе се истегнат кога ќе се истегнат и ќе се вратат на својата првобитна должина откако ќе се ослободи затегнувањето, бидејќи се еластични. Еластичноста е способност на објектот да се врати во својата првобитна форма кога ќе се отстрани силата што се применува на него.
Дали некогаш сте џвакале мастика? Ако ја повлечете мастиката со двете раце, таа ќе порасне подолго. Откако ќе го ослободите влечењето, обликот на мастиката останува ист, или должината на мастиката нема да се врати во првобитната состојба. Истото важи и за пластелин, глина итн. Предмети како мастика, пластелин и глина се нарекуваат пластични предмети. Еластичните предмети како пружините исто така можат да станат пластични ако се влечат со голема сила и ја надминат својата еластична граница.
Ако пружината се повлече надесно, таа ќе се истегне и ќе се зголеми во должина (Слика 1). Ако силата на затегнување не е многу голема, се открива дека зголемувањето на должината на пружината е пропорционално на големината на силата на затегнување (F). Со други зборови, колку е поголема силата на затегнување, толку е поголемо зголемувањето на должината на пружината. Односот на големината на силата на затегнување (F) кон зголемувањето на должината на пружината е константна вредност.
Односот помеѓу силата (F) и зголемувањето на должината на пружината е константен, што е означено со истиот наклон на графиконот (слика 2).
k е константата на пружината или коефициент на еластичност на пружината или мерка за флексибилноста на пружината. Оваа врска првпат ја забележал Роберт Хук (1635 – 1703) во 1678 година, па оттука е позната како Хуков закон.
Ако големината на силата применета на пружината ја надминува еластичната граница на пружината, тогаш откако силата ќе се отстрани, должината на пружината нема да се врати на нејзината првобитна должина. Хуковиот закон важи само до границата на еластичност . Границата на еластичност на пружината е максималната сила што може да се примени на пружината пред пружината трајно да се деформира и должината на пружината не може да се врати на нејзината првобитна должина. Ако големината на силата продолжи да се зголемува, пружината ќе се оштети.
Пример за проблеми
1. Прашања за државниот испит за 2018 година
Стрела е прицврстена на тетива од лак, а потоа се повлекува назад со сила од 20 N, така што тетивата се истегнува на растојание од 20 см. Триењето на воздухот е игнорирано, масата на стрелата е 250 грама, па брзината на стрелата кога е испукана од лакот е…
Дискусија
Познато е:
Сила (F) = 20 N
Зголемување на должината ( s) = 20 см = 0,2 м
Маса на стрелката (м) = 250 грама = 0,25 кг
Почетна брзина (v₂o ) = 0 m/s
Прашано: Брзината на стрелата кога е испукана од лак
Одговор:
Работа (W) = промена на кинетичката енергија ( ΔEK)
W = F s = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 м (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 Vt2
W = ΔEK
F s = 1/2 m (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
