При деформации тела появляется сила, которая стремится вернуть прежние размеры и форму тела. Эта сила появляется вследствие электрического взаимодействия меж атомами и молекулами вещества. Ее именуют силой упругости. Простым видом деформации является деформация растяжения либо сжатия (рис. 1.12.1).

При малых деформациях (|x| << l) сила упругости пропорциональна деформации тела и ориентирована в сторону, обратную направлению перемещения частиц тела при деформации:

  Это соотношение выражает экспериментально установленный закон Гука. Коэффициент k именуется жесткостью тела. В системе СИ твердость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости находится в зависимости от формы и размеров тела, также от материала. В физике закон Гука для деформации растяжения либо сжатия принято записывать в другой форме. Отношение ε = x / l именуется относительной деформацией, а отношение σ = F / S = –Fупр / S, где S – площадь поперечного сечения деформированного тела, именуется напряжением. Тогда закон Гука можно сконструировать так: относительная деформация ε пропорциональна напряжению σ:

  Коэффициент E в этой формуле именуется модулем Юнга. Модуль Юнга зависит только от параметров материала и не находится в зависимости от размеров и формы тела. Для разных материалов модуль Юнга изменяется в широких границах. Для стали, к примеру, E ≈ 2·1011 Н/м2, а для резины E ≈ 2·106 Н/м2, другими словами на 5 порядков меньше. Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций. К примеру, при деформации извива упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на 2-ух опорах (рис. 1.12.2).

Упругую силу действующую на тело со стороны опоры (либо подвеса), именуют силой реакции опоры. При соприкосновении тел сила реакции опоры ориентирована перпендикулярно поверхности соприкосновения. Потому ее нередко именуют силой обычного давления. Если тело лежит на горизонтальном недвижном столе, сила реакции опоры ориентирована вертикально ввысь и уравновешивает силу тяжести: Сила с которой тело действует на стол, именуется весом тела. В технике нередко используются спиралеобразные пружины (рис. 1.12.3). При растяжении либо сжатии пружин появляются упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. Коэффициент k именуют жесткостью пружины. В границах применимости закона Гука пружины способны очень изменять свою длину. Потому их нередко употребляют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, именуют динамометром. Следует подразумевать, что при растяжении либо сжатии пружины в ее витках появляются сложные деформации кручения и извива.

В отличие от пружин и неких эластичных материалов (к примеру, резины) деформация растяжения либо сжатия упругих стержней (либо проволок) подчиняется линейному закону Гука в очень узеньких границах. Для металлов относительная деформация ε = x / l не должна превосходить 1 %. При огромных деформациях появляются необратимые явления (текучесть) и разрушение материала