Соберите прибор, как показано на рисун­ке 3.7, а. Установите иглу на нижнем конце пружины, чтобы она действовала как указа­тель, и отметьте положение указателя на из­мерительной линейке при отсутствии прило­женной силы. Этот произвольный нуль дол­жен быть проверен в конце эксперимента, чтобы удостовериться, что максимальная сила, приложенная к пружине, не превысила пре­дел упругости. Прикрепите крюк для взвеши­вания (к которому подвешиваются грузы с известной массой) к нижнему концу пружины. Когда пружина перестанет колебаться, отметь­те новое положение указателя. Разность двух показаний дает растяжение е, которое может быть выражено в мм. Присоединяйте гирьки, например, весом по 0,5 Н к крюку (вес кото­рого также равен 0,5 Н), чтобы сила, растя­гивающая пружину, могла увеличиваться от нуля до 3 Н порциями по 0,5 Н.

Взаимосвязь между растяжением спиральной пружины и приложенной силой впервые была исследована Ро­бертом Гуком и известна как закон Гука. Закон Гука утверждает, что для спиральной пружины или другого упругого материала растяжение е прямо пропорционально приложенной силе F, если не преодолен предел упру­гости.

Предел упругости определяет­ся максимальной силой, при которой еще не получаются остаточные дефор­мации (остающиеся в теле после сня­тия нагрузки). При силах, не дохо­дящих до предела упругости, пружина возвращается к своей исходной длине или   форме   после   снятия   нагрузки.

Силы, приложенные к объекту, могут не только двигать объект, но и изменять его форму. Вы можете вылепить из пластилина или глины предмет любой желаемой формы прос­тым приложением силы ваших рук. Когда эта сила устранена, пласти­лин или глина сохранит свою новую форму. Другие материалы ведут себя иначе после прекращения действия на них силы. Если вы сожмете шарик, например футбольный или теннисный мяч, то он изменит свою форму, но тут же восстановит ее, когда сила будет устранена (рис. 3.6). Резинка растягивается, когда ее тянут, но воз­вращается к своему исходному раз­меру, когда сила устраняется. Спи­ральная пружина может быть растя­нута или сжата, если на нее подейст­вовать соответствующей силой.