Hukum Hooke

Ramai di antara kita tertanya-tanya bagaimana perkara-perkara hebat bertindak apabila terkena?

Sebagai contoh, mengapa kain itu, jika kita tarik dalam semua arah, boleh berlarutan untuk jangka masa yang panjang, dan pada satu ketika tiba-tiba memecahkan? Dan mengapa eksperimen yang sama adalah lebih sukar untuk menjalankan dengan pensil? Apakah ketahanan bahan bergantung? Bagaimana untuk menentukan sejauh mana beliau bersetuju dengan perubahan bentuk atau regangan?

Semua ini dan banyak soalan lain yang lebih daripada 300 tahun lalu bertanya kepada diri sendiri penyelidik British Robert Guk. Dan saya mendapati jawapan, kini bersatu di bawah nama biasa "Undang-undang Hooke".

Menurut kajian beliau, setiap bahan mempunyai pemalar spring kononnya. hartanah ini, yang membolehkan bahan yang akan menjangkau ke tahap tertentu. pekali keanjalan - pemalar. Ini bermakna bahawa setiap bahan hanya boleh mengekalkan satu tahap rintangan, selepas itu ia mencapai tahap ubah bentuk kekal.

Secara umum, Undang-undang Hooke boleh dinyatakan oleh formula:

F = k / x /,

di mana F - daya anjal, k - modulus elastik yang telah disebutkan, dan / x / - perubahan panjang bahan. Apa yang dimaksudkan dengan perubahan dalam penunjuk ini? Di bawah pengaruh daya untuk mengkaji mata pelajaran, sama ada ia adalah tali, getah atau apa-apa perubahan lain, regangan atau mengecut. Dengan menukar panjang dalam kes ini adalah perbezaan antara panjang asal dan akhir objek yang dikaji. Iaitu, berapa banyak menghulurkan / merosot spring (getah, tali, dll)

Oleh itu, mengetahui panjang dan musim bunga pekali malar untuk bahan yang diberikan, ia adalah mungkin untuk mencari kuasa dengan yang bahan diregangkan, daya anjal atau sebagainya masih sering disebut Law Hooke.

Terdapat juga kes-kes khas di mana undang-undang dalam bentuk standard yang digunakan tidak boleh. Kita bercakap tentang mengukur kekuatan ubah bentuk dalam keadaan ricih, iaitu, dalam keadaan di mana perubahan bentuk menghasilkan satu daya yang bertindak pada bahan pada sudut. ricih Law Hooke boleh dinyatakan seperti berikut:

τ = Gy,

mana τ - kuasa yang diperlukan, G- pekali malar, yang dikenali sebagai modulus ricih, y - sudut ricih adalah jumlah di mana sudut telah berubah objek.

Linear daya anjal (Undang-undang Hooke) terpakai hanya dalam mampatan kecil dan pengembangan. Jika daya yang terus memberi kesan kepada objek yang dikaji, kemudian datang satu mata apabila ia kehilangan kualiti elastik, iaitu mencapai hadnya keanjalan. Dengan syarat kuasa melebihi kuasa rintangan. Secara teknikal, ini dapat dilihat bukan sahaja sebagai perubahan dalam parameter yang boleh dilihat dengan bahan, tetapi juga sebagai penurunan rintangan. Daya yang diperlukan untuk menukar bahan, kini dikurangkan. Dalam kes seperti ini, perubahan dalam sifat-sifat objek, iaitu, badan tidak lagi dapat bertahan. kita lihat dalam kehidupan seharian, ia koyak, patah, memecahkan, dan lain-lain Tidak semestinya, sudah tentu, integriti pelanggaran itu, tetapi kualiti pada masa yang sama dengan ketara terjejas. Dan pekali keanjalan bahan atau hanya dalam bentuk badan yang tidak terpesong, terhenti menjadi ketara dalam bentuk diputarbelitkan.

Kes ini membuat ia mungkin untuk mengatakan bahawa sistem linear (hubungan berkadar terus satu parameter dari yang lain), telah menjadi bukan linear, apabila hubungan itu hilang tetapan dan perubahan berlaku pada prinsip yang berbeza.

Berdasarkan pemerhatian ini Tomas Yung mencipta modulus formula keanjalan, yang kemudiannya dinamakan sempena nama beliau dan telah menjadi asas untuk pembentukan teori keanjalan. modulus keanjalan membolehkan kita mempertimbangkan ubah bentuk apabila perubahan elastik adalah penting. Undang-undang ini adalah seperti berikut:

E = σ / η,

di mana σ - daya yang dikenakan ke kawasan keratan rentas badan rujukan tersebut, η - pemanjangan modulus atau badan mampatan, E - modulus elastik menentukan tahap regangan atau mampatan badan di bawah pengaruh tekanan mekanikal.