关于弹力的物理论文

我对弹力的理解关于弹力的深入研究过程的探究

姓名 | 大学物理弹性力学 | 2014年3月9日

摘要：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力，发生弹性形变的物体，会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。本文将探讨为何会产生这种力的作用，并简略介绍关于这种作用的深入发展。

关键词：弹力的产生；弹性；

一．弹力的定义及本质

物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体，会对跟它

接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力。即，在

弹性限度范围之内，物体对使物体发生形变的施力物产生的力叫弹力。

日常生活中观察到的相互作用，无论是推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时才会发生的，这种相互作用可称为接触力。接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力，它们本质上都是由电磁力引起的。

弹力的本质是分子间的作用力。当物体被拉伸或压缩时，分子间的距离便会发生变化，使分子间的相对位置拉开或靠拢，这样，分子间的引力与斥力就不会平衡，出现相吸或相斥的倾向，而这些分子间的吸引或排斥的总效果，就是宏观上观察到的弹力。如果外力太大，分子间的距离被拉开得太多，分子就会滑进另一个稳定的位置，即使外力除去后，也不能再回到复原位，就会保留永久的变形。这便是弹力的本质

二．弹力的产生条件

1.两物体互相接触

2.物体发生弹性形变（包括人眼不能观察到的微小形变）

三．弹性的标准定义

所谓弹性，是指物体在外界因素作用下所产生的应力和应变之间的关系是一一对应的，或者说，应力和应变之间双方互为单值函数。

当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变（Strain）。材料发生形变时其内部产生了

大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，把分布内力在一点的集度称作

应力（Stress），应力与微面积的乘积即为内力，或物体由于外因（受

力、温度变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。

四．弹性力学的产生

人类从很早时就已经知道利用物体的弹性性质了，比如古代弓箭就是利用物体弹性的例子。当时人们还是不自觉的运用弹性原理，而人们有系

统、定量地研究弹性力学，是从17世纪开始的。

发展初期的工作是通过实践，探索弹性力学的基本规律。这个时期的主要成就是R.胡克于1678年发表的弹性体的变形与外力成正比的定律，后来被称为胡克定律。第二个时期是理论基础的建立时期。这个时期的主要成就是，从1822～1828年间，在A.- L·柯西发表的一系列论文中明确地提出

了应变、应变分量、应力和应力分量概念，建立了弹性力学的几何方程、平衡(运动)微分方程，各向同性和各向异性材料的广义胡克定律，从而为弹性力学奠定了理论基础。

弹性力学的发展初期主要是通过实践，尤其是通过实验来探索弹性力学的基本规律。英国的胡克和法国的马略特于1680年分别独立地提出了弹性体的变形和所受外力成正比的定律，后被称为胡克定律。牛顿于1687年确立了力学三定律。

同时，数学的发展，使得建立弹性力学数学理论的条件已大体具备，从而推动弹性力学进入第二个时期。在这个阶段除实验外，人们还用最粗糙的、不完备的理论来处理一些简单构件的力学问题。这些理论在后来都被指出有或多或少的缺点，有些甚至是完全错误的。

在17世纪末第二个时期开始时，人们主要研究梁的理论。到19世纪20年代法国的纳维和柯西才基本上建立了弹性力学的数学理论。柯西在1822～1828年间发表的一系列论文中，明确地提出了应变、应变分量、应力和应力分量的概念，建立了弹性力学的几何方程、运动(平衡)方程、各向同性以及各向异性材料的广义胡克定律，从而奠定了弹性力学的理论基础，打开了弹性力学向纵深发展的突破口。

结束语：

弹力是日常生活中最常见的力，对弹力的深入研究是十分复杂与困难的，本文以一种科普的形式向大家讲述了弹力的探究过程。让大家明白了弹力的演变，有助于大家对弹力的深入学习。

参考文献：

[1] 弹性力学/程昌钧，朱媛媛编著.—修订本—.上海大学出版社，2008.9

[2]大学物理教程/戴朝卿，倪涌舟主编.—北京：中国农业出版社，2014.1

[3]百度百科——弹力. 弹性力学. 论文格式等词条