Силу, которая возникает в результате деформации тела и пытающаяся вернуть его в исходное состояние, называют силой упругости.
Чаще всего ее обозначают F¯¯¯¯uprF¯upr. Сила упругости появляется только при деформации тела и исчезает, если пропадает деформация. Если после снятия внешней нагрузки тело восстанавливает свои размеры и форму полностью, то такая деформация называется упругой.
Современник И. Ньютона Р. Гук установил зависимость силы упругости от величины деформации. Гук долго сомневался в справедливости своих выводов. В одной из своих книг он привел зашифрованную формулировку своего закона. Которая означала: «Ut tensio, sic vis» в переводе с латыни: каково растяжение, такова сила.
Рассмотрим пружину, на которую действует растягивающая сила (F¯¯¯¯F¯), которая направлена вертикально вниз
Здесь – угол между векторами и , который может быть также определен по теореме косинусов из треугольника, образованного сторонами d, r1 и r2
. (4)
Подставляя в (3) выражение (2) и (4), получим
. (5)
Потенциал результирующего поля, согласно принципу суперпозиции, равен алгебраической сумме потенциалов
. (6)
Здесь и – потенциалы полей точечных зарядов q1 и q2 в точке пошукуваній
; (7а)
. (7б)
Таким образом, из (6) и (7) получим
, (8)
где стоит учитывать знаки зарядов q1 и q2.
При вычислениях примем во внимание, что в единицах СИ общий множитель выражений (5) и (8) равна
= 9·109 м/Ф.
Вычисления.
= 3,58·103 В/м;
В.
ответ: E = 3,58·103 В/м; В.
