Siła sprężystości

Siła sprężystości – siła, która powoduje powrót odkształconego ciała do pierwotnego kształtu. Dla małych odkształceń siła sprężystości jest proporcjonalna do odkształcenia, co wyraża prawo Hooke’a, które dla odkształcenia liniowego można przedstawić wzorem:

${\displaystyle {\vec {F}}=-k\Delta {\vec {x}},}$

gdzie:

${\displaystyle \Delta {\vec {x}}}$ – wektor wydłużenia (skrócenia) ciała,

${\displaystyle k}$ – współczynnik sprężystości sprężyny wyrażany w N/m,

${\displaystyle {\vec {F}}}$ – siła sprężystości.

Minus we wzorze oznacza, że siła sprężystości ma zwrot przeciwny do zwrotu wektora wydłużenia (skrócenia) ciała. Siła ta przeciwdziała więc odkształcaniu ciała i powoduje powrót do stanu nieodkształconego gdy przestaną działać siły zewnętrzne, odkształcające ciało.

W ogólnym przypadku dowolnej bryły o dowolnej strukturze, siły sprężystości ciała mają bardziej skomplikowany charakter, zarówno przestrzenny, jak i co do kierunku, a zamiast współczynnika sprężystości stosuje się tensor sztywności. Jest to spowodowane tym, że różne siły (np. ściskające, ścinające) i momenty sił (np. skręcające) działające na ciało mogą powodować różne odkształcenia, przy czym nie zawsze kierunek działania siły pokrywa się z kierunkiem odkształcenia.

Zobacz też

• prawo Hooke’a
• sprężyna

Bibliografia

• B. Jaworski i in. Kurs fizyki t.1, PWN, Warszawa 1971, s. 94.
• A. Januszajtis Fizyka dla politechnik, PWN, Warszawa 1977, s. 89.

Kontrola autorytatywna (Siła zachowawcza):

• BNCF: 43553

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/restoring-force