Закон Гука.

1. Что такое деформация?
   Деформация — это изменение объёма или формы тела.
2. Что такое упругая деформация.
   Упругая деформация — это деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры и форму, как только прекращается действие силы, вызвавшей эту деформацию.
3. Когда возникают силы упругости?
   Силы упругости возникают при попытке изменить объём или форму твёрдого тела, при изменении объёма жидкости, а также при сжатии газа.
4. Как направлены силы упругости?
   Силы упругости направлены таким образом, что они пытаются вернуть тело в недеформированное состояние.
5. К чему приложены силы упругости?
   Силы упругости приложены к частям деформированного тела и к телам, препятствующим этим силам упругости вернуть деформированное тело в исходное (недеформированное) состояние.
6. Какое тело действует с силами упругости?
   С силами упругости действуют части деформированного тела на другие части этого тела, и это деформированное тело, на другие тела. (Конечно, любую часть тела можно рассматривать как отдельное тело).
7. Сформулируйте и проиллюстрируйте формулой и рисунком закон Гука.
   При упругой деформации (растяжении или сжатии) изменение длины твёрдого тела прямо пропорционально силе, вызывающей эту деформацию:
   F=k\cdot |\Delta l|;
   где F~- модуль приложенной к этому телу силы, вызывающей эту деформацию,
   k~- коэффициент упругости (его иногда называют жёсткостью),
   \Delta l~- изменение длины этого тела.
   
   Рис. 45. Иллюстрация к закону Гука.
   1 — пунктирная линия, изображающая левую и верхнюю границы тела до деформации,
   2 — сплошная линия, изображающая левую и верхнюю границы тела после деформации,
   |\Delta l|~- модуль изменения длины этого тела,
   F~- сила, вызывающая изменение длины этого тела \Delta l;
   горизонтальная линия внизу рисунка изображает, и опору, на которой стоит деформируемое тело, и нижнюю границу этого тела; вертикальная линия справа рисунка со штриховкой изображает стену, в которую упирается деформируемое тело (такая штриховка у линии обычно означает, что линия — это граница абсолютно твёрдого тела очень большой массы).
8. От чего зависит жёсткость деформируемого тела?
   Жёсткость — это характеристика деформируемого тела, она зависит от материала, из которого изготовлено тело и от его формы.
9. В чём измеряется жёсткость в системе СИ?
   В системе СИ жёсткость измеряется в Ньютонах делёных на метры [\frac{Н}{м}].
10. Когда закон Гука выполняется достаточно точно?
    Закон Гука выполняется достаточно точно при малых деформациях, то есть, когда изменение длины тела небольшое.
11. На примере упругой деформации пружины опишите силу упругости.
    Посмотрите на рис. 46.
    
    Рис. 46. Сила упругости.
    Пружина изображена на рисунке пилой; сплошной линией изображена пружина и прикреплённый к её концу груз до её растяжения; а пунктирной линией изображена часть пружины, на которую она удлинилась после растяжения, и этот груз после растяжения пружины.
    Координата 0 на оси \mathrm{x} соответствует положению груза до растяжения пружины, а координата x, соответствует положению груза после растяжения пружины.
    \vec{F}~- сила упругости.
    1) Сила упругости действует, на прикреплённое к деформированной пружине тело,
    2) Сила упругости направлена против направления деформации,
    3) F_x=-k\cdot x;
    где F_x~- проекция силы упругости, действующей на прикреплённое к деформированной пружине тело,
    k~- жёсткость пружины,
    x~- координата этого тела (именно при таком выборе нуля на оси x (0 выбран в том месте, где находится тело при недеформированной пружине), x в этой формуле будет просто координатой этого тела).
    4) Деформированная пружина действует с силой упругости на прикреплённое к ней тело,
    5) Эта сила упругости приложена к телу в точке, в которой к нему прикреплена эта пружина.
    (Это описание силы упругости, с которой деформированная пружина действует на прикреплённое к ней тело подойдёт как для растяжения пружины, так и для её сжатия).
12. Как зависит жёсткость пружины от её длины?
    Жёсткость пружины обратно пропорциональна её длине: то есть, если длину пружины уменьшить в n раз, например, разрезав её на n равных частей, то её жёсткость увеличится в n раз (то есть жёсткость каждой из получившихся частей будет в n раз больше жёсткости исходной пружины); а если длину пружины увеличить в n раз, например, соединив n одинаковых пружин в одну, то её жёсткость уменьшится в n раз (то есть жёсткость получившейся пружины, будет в n раз меньше, чем жёсткость, каждой из этих одинаковых пружин до объединения).

Ссылки:

1. Эти же вопросы без ответов.
2. Следующая тема (Сила реакция опоры и вес).
3. Предыдущая тема (Первая и вторая космические скорости).
4. Для комментариев, касающихся не только ЕГЭ по физике или этого сайта.