При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости. Простейшим видом деформации является деформация растяжения или сжатия (рис. 1).
|
| Рисунок 1. Деформация растяжения
(x > 0) и сжатия (x < 0). Внешняя сила |
При малых деформациях (|x| << l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации:
|
Это соотношение выражает экспериментально установленный великим английским естествоиспытателем Робертом Гуком в XVII веке закон, носящий ныне его имя - закон Гука. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала. В физике закон Гука для деформации растяжения или сжатия принято записывать в другой форме. Отношение ε = x / l называется относительной деформацией, а отношение σ = F / S = –Fупр / S, где S – площадь поперечного сечения деформированного тела, называется напряжением. Тогда закон Гука можно сформулировать так: относительная деформация ε пропорциональна напряжению σ:
|
Коэффициент E в этой формуле называется модулем Юнга. Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E ≈ 2·1011 Н/м2, а для резины E ≈ 2·106 Н/м2, то есть на пять порядков меньше. Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций. Например, при деформации изгиба упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах (рис. 2).
 |
Рисунок 2. Деформация изгиба.  |
Упругую силу 
действующую на тело со стороны опоры
(или подвеса), называют силой реакции опоры. При соприкосновении тел сила
реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения.
Поэтому ее часто называют силой нормального давления. Если тело лежит на
горизонтальном неподвижном столе, сила реакции опоры направлена вертикально
вверх и уравновешивает силу тяжести: 
Сила 
с
которой тело действует на стол, называется весом тела. В технике часто
применяются спиралеобразные пружины (рис. 3). При растяжении
или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука.
Коэффициент k называют жесткостью пружины. В пределах применимости закона
Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют
для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы,
называют динамометром. Следует иметь в виду, что при растяжении или
сжатии пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба.
 |
Рисунок 3. Деформация растяжения пружины.   |
В отличие от пружин и некоторых эластичных материалов (например, резины) деформация растяжения или сжатия упругих стержней (или проволок) подчиняется линейному закону Гука в очень узких пределах. Для металлов относительная деформация ε = x / l не должна превышать 1 %. При больших деформациях возникают необратимые явления (текучесть) и разрушение материала
Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.
В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
