Сила упругости

---

Си́ла упру́гости — сила, возникающая в теле в результате деформации и стремящаяся вернуть его в исходное (начальное) состояние^[1]. Служит одним из примеров возвращающей силы.

Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия. Направление вектора этой силы противоположно направлению деформации тела (смещению его молекул). Если исчезает деформация тела, то исчезает и сила упругости. Энергия упругих деформаций является потенциальной. При малых деформациях величина силы упругости часто пропорциональна величине деформации, а энергия зависит от деформации квадратично.

В Международной системе единиц (СИ) сила упругости, так же, как и все другие силы, измеряется в ньютонах (русское обозначение: Н; международное: N)^[2].

Предположим, что один конец (для определённости левый) некоторого физического тела закреплён, а положение другого конца изменяется вдоль направления ${\displaystyle x}$. Телом может быть пружина, но это не обязательно.

где ${\displaystyle {\vec {F}}_{\text{упр.}}}$ — сила упругости, ${\displaystyle k}$ — коэффициент упругости (жёсткость) тела, ${\displaystyle x}$ — координата правого конца, она же величина деформации (здесь ${\displaystyle x=0}$ отвечает равновесию, ${\displaystyle x>0}$ — растяжению, ${\displaystyle x<0}$ — сжатию), ${\displaystyle {\vec {e}}_{x}}$ — единичный вектор в направлении оси ${\displaystyle x}$. Вместо ${\displaystyle x}$ для деформации могут применяться обозначения ${\displaystyle \Delta x}$ или ${\displaystyle \Delta l}$. Фактор жёсткости ${\displaystyle k}$ зависит от формы и размеров тела, а также от материала, из которого оно изготовлено.

Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при деформации.

---