Серпімді күштер. Гук заңы. Кез–келген дене түсірілген күштің әсерінен деформацияланады, яғни өзінің өлшемі мен пішінін қалпына келтіруге тырысады. Егер күштің әсерін тоқтатсақ, дене өзінің бастапқы пішіні мен өлшемін алады, мұндай деформацияны серпімді деп атайды. Деформацияның ең қарапайым түрі, ол созылу немесе қысылу.
созылу (х>0) және сығылу (x<0) деформациясы. Сыртқы күштер
Әр дененің өзіне тән серпілу шегі болады, егер күш осы шектен аспаса серпімді деформация байқалады.
(|x| << l) деформация аз кезде, серпімді күш - серіппенің тыныштық күйден ығысуына (ұзаруына не қысылуына) тура пропорционал:
мұндағы k - пропорционалдық коэффициент, ол серіппенің қатаңдығы деп аталады (Н/м), бұл шама денелердің формасына және өлшеміне тәуелді; x - серпімді деформация.
Бұл қатынасты Гук заңы деп атайды. Физикада Гук заңын басқа формада да жазады. ε = x / l қатынасын салыстырмалы деформация деп, ал
σ = F / S = –Fсер / S
қатынасын кернеу деп атайды. Мұндағы, S–деформацияланған дененің көлденең қимасының ауданы. Сөйтіп, Гук заңын, дененің салыстырмалы деформациясы кернеуге тура пропорционал деп те тұжырымдауға болады.
м ұндағы, ε – Юнг модулі деп аталады, денелердің формасы мен өлшеміне тәуелді емес, ол материалдың қасиеттеріне тәуелді, өлшем бірлігі – (Н/м2)
Денеге тіреу тарапынан әсер ететін күші тіреудің реакция күші деп атайды, ол әсерлесуші беттерге перпендикуляр бағытталады. Егер, дене горизонталь қозғалмайтын стол үстінде жатса, онда тіреудің реакция күші ауырлық күшімен теңеседі:
Техникада көбіне, пружиналар қолданады. Пружинаның қысқанда немесе созғанда серпімді күштер пайда болады. Ол да Гук заңына бағынады.
