Documentul discută despre forța deformatoare și forța elastică, explicând cum deformarea unui corp poate fi elastică sau plastică, în funcție de capacitatea acestuia de a reveni la forma inițială. Este prezentată relația direct proporțională dintre forța deformatoare și deformare, precum și importanța constantei elastice a corpului elastic. Exercițiile incluse ajută la determinarea constantei elastice și la înțelegerea aplicabilității forței elastice în diverse mecanisme și situații cotidiene.

1. For ţ a deformatoare si For ţ a elastică Ac ţiunea unei for ţ e asupra unui corp poate produce deformarea corpului (un efect static al forţei) Deformarea unui corp e numită “elastică” dacă după încetarea acţiunii for ţ ei deformatoare corpul revine la forma iniţială(ca un arc), si e numită “plastică” dacă nu mai revine la forma ini ţi ală (ca plastilina ) Dacă de un arc agăţăm un corp, arcul se alun g e ş te cu  X. Deforma ţi a  X este egală cu diferen ţ a dintre lun g imea finală, a arcului deformat si lungimea ini ţi ală a arcului Atenţie: în unele carţi, deformaţia se notează şi cu : d sau  l Instrumentul de mă sur ă al for ţ ei este dinamometrul, iar unitatea de mă sur ă a for ţ ei este: Newton ( N ) ,cu multiplul kiloNewton 1KN=1000N

2. 2 Forţa elastica apare în corpul elastic(arcul) deformat, având tendin ţ a de a readuce corpul la forma, ini ţi ală. For ţ a elastica sens este e g ală , ca mărime cu For ţ a deformatoare, dar are sens o p us Dacă la sport te-ai antrenat cu un extensor, ai observat că, cu cât îl întinzi mai mult, cu atât mai mare e forţa elastică ce ţi se opune, şi tinde să readucă extensorul la forma iniţială. Deci forţa elastică creşte odată cu deformaţia. Dacă de un resort(arc) agăţăm un corp cu masa 100g, arcul se alungeşte cu  X ,iar dacă agăţăm un corp cu masa 200g , se alungeşte de doua ori mai mult. Forţa deformatoare e greutatea corpului. Rezulta ca For ţ a deformatoare este direct propor ţi onală cu deforma ţi a: k este c onstanta elastic ă a arcului

3. 3 Orice arc sau corp elastic este caracterizat de o constant ă elastic ă (notat ă :K). Cu cât arcul e mai “tare” si greu de deformat, cu atât are constanta elastic ă mai mare De exemplu arcul(fragil) de la un pix are constanta elastic ă mai mic ă decât arcurile de suspensie de la un automobil Constant ă elastic ă a unui corp elastic(arc) are formula: Constanta elastic ă e o caracteristică a cor p ului elastic, nu a materialului din care e alcătuit, si se m ă soar ă în : P entru a măsura cu precizie greutatea unor corpuri uşoare trebuie să alegem fie un dinamometru cu arc de constantă elastică mic ă (mai firav) P entru a putea măsura greutatea unor corpuri grele trebuie să alegem fie un dinamometru cu arc de constantă elastică mare(mai solid)

4. 4. Oamenii au inventat mecanisme care func ţionează pe baza forţei elastice: arcul cu săgeţi, ceasul mecanic cu arc, întrerupatoarele electrice(au un arc) Determinarea experimentala a constantei elastice k, a unui arc: Alte aplicaţii ale forţei elastice: Pixul se deschide sau închide cu ajutorul unui arc, suspensia automobilelor e asigurată de arcuri M ă sur ă m lungimea ini ţ ial ă a arcului, apoi agăţăm de el un corp de mas ă cunoscut ă m, arcul se alungeşte şi m ă sur ă m lungimea final ă a arcului(deformat). Din lungimea final ă sc ă dem lungimea ini ţ ial ă şi afl ă m deforma ţ ia  X . Cunoscând masa corpului agăţ at de arc afl ă m for ţ a deformatoare egal ă cu greutatea corpului: Apoi împ ă r ţ im for ţ a deformatoare F la deforma ţ ia  X şi afl ă m constanta elastic ă k: F or ţ a deformatoare(greutatea!) si F or ţ ele elastice sunt reprezentate schematic

5. 5 4. I. Ce forţă poate întinde cu 8 cm un arc cu constanta elastică 10 0N/m ? II. D acă agăţăm de arc un corp de 2 00g , reprezenta ţ i toate for ţ ele si afla ţ i greutatea corpului si c u cât se deformează arcul  X ( ştiind k= 10 0N/m ) 0 1 2 3 4 2. Ce forţă poate deforma cu 2 cm un arc cu constanta elastică 8 0N/m ? 5.În graficul alăturat, este reprezentat modul în care depinde deformaţia unui arc de for ţ a deformatoare. I. Ce deformaţie e produsă de forţa 2N? II. Ce forţă produce deformaţia de 2cm? III. Aflaţi constanta elastic ă a arcului 3. I. Constanta elastic ă se m ă soar ă în : II. For ţ a elastic ă se m ă soar ă în : a) N/m ; b) m ; c) N ; d) Nm Exerciţii 1. I. Dac ă îndoim o sârm ă de o ţel,aceasta se deformează elastic sau plastic? II. Dac ă îndoim prea mult un creion(din lemn), acesta se rupe. Deformarea sa este elastică sau plastic ă? 3 2 1 F(N)  X (cm)

6. 6 6. I . Cum trebuie s ă fie constanta elastic ă a arcului unui dinamometru pentru a putea m ă sura cu precizie greutatea unor corpuri u ş oare? : a) zero, b) mare c) mic ă , d) egal ă cu greutatea corpului , e) mai mic ă decât greutatea corpului II. Cum trebuie s ă fie constanta elastic ă a arcului unui dinamometru pentru a putea m ă sura o greutate mare? : a) mic ă , b) zero, c) mare , d) egal ă cu greutatea corpului , e) mai mare decât greutatea corpului 7. Din Religie, ş ti ţ i ca micul p ă stor David l-a învins pe uria ş ul Goliat cu o pra ş tie. Ce for ţă determin ă aruncarea pietrei din pra ş tie? : a) for ţ a de greutate; b) forta elastic ă ;c) for ţ a deformatoare 8. Un că ţ el de 20kg(cu masa 20kg !) stă aşezat pe un fotoliu cu arcuri, care se comprimă cu 2cm. Reprezenta ţ i toate for ţ ele şi afla ţ i:greutatea că ţ elului şi constanta elastică a fotoliului cu arcuri

7. Aceast ă lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul calculatorului. Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive, şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi. Orice observaţie despre aceast ă lecţie puteţi trimite prin e-mail pe adresa autorului : [email_address] Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set de lecţii. Vă mulţumesc Pentru a vedea pagina anterioar ă , face ţ i click pe s ă geat ă Pentru a vedea lectia de la început, face ţ i click pe cas ă Pentru a vedea lectia de la început, face ţ i click pe cas ă Pentru a vedea pagina anterioar ă , face ţ i click pe s ă geat ă