Ако растегнете гумену траку или гуму до одређене тачке, она се растеже. Када отпустите затегнутост, гума се враћа на своју првобитну дужину. Слично томе, када растегнете опругу, она се растеже. Када отпустите затегнутост, опруга се враћа на своју првобитну дужину. Опруга или гумена трака се растеже када се растегне и враћа се на своју првобитну дужину након што отпустите затегнутост, јер су опруге или гума еластичне. Еластично или еластичност је способност објекта да се врати у свој првобитни облик када се уклони сила која је на њега примењена.
Да ли сте икада жвакали жваку? Ако жвакаћу повучете обема рукама, она ће порасти дуже. Након што отпустите повлачење, облик жваке остаје исти, односно дужина жваке се неће вратити у првобитно стање. Исто важи и за пластелин, глину итд. Предмети попут жваке, пластелина и глине називају се пластични предмети. Еластични предмети попут опруга такође могу постати пластични ако се повлаче великом силом и пређу своју границу еластичности.
Ако се опруга повуче удесно, она ће се истегнути и повећати дужину (Слика 1). Ако сила затезања није веома велика, утврђено је да је повећање дужине опруге пропорционално величини силе затезања (F). Другим речима, што је већа сила затезања, веће је повећање дужине опруге. Однос величине силе затезања (F) и повећања дужине опруге је константна вредност.
Однос између силе (F) и повећања дужине опруге је константан, што је назначено истим нагибом графика (слика 2).
k је константа опруге или коефицијент еластичности опруге или мера флексибилности опруге. Овај однос је први приметио Роберт Хук (1635 – 1703) 1678. године, па је стога познат као Хуков закон.
Ако величина силе која делује на опругу прелази границу еластичности опруге, онда се након уклањања силе дужина опруге неће вратити у првобитно стање. Хуков закон важи само до еластична границаГраница еластичности опруге је максимална сила која се може применити на опругу пре него што се она трајно деформише и не може се вратити у своју првобитну дужину. Ако сила настави да се повећава, опруга ће пући.
Пример проблема
1. Питања за национални испит 2018.
Стрела је причвршћена за тетиву, а затим повучена силом од 20 N тако да се тетива растегне за 20 цм. Трење ваздуха се занемарује, маса стреле је 250 грама, тако да је брзина стреле када се испали из лука…
Пембахасан
Познато је:
Сила (F) = 20 N
Повећање дужине (с) = 20 цм = 0,2 м
Маса стреле (м) = 250 грама = 0,25 кг
Почетна брзина (vo) = 0 м/с
Питао/ла: Брзина стреле када је испаљена из лука
Одговор:
Рад (W) = промена кинетичке енергије ((ΔEK)
W = F s = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 м (vt2 - вo2) = 1/2 м (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2
В = ΔEK
Fs = 1/2 m (vt2)
4 = 0,125 vt2
4/0,125 = vt2
vt2 = КСНУМКС
vt = √32
vt = √(16)(2)
vt = 4√2 м/с
