Liġi Hooke

Ħafna minna ħsibt kif l-affarijiet wonderfully iġibu ruħhom meta esposti għall?

Per eżempju, għaliex id-drapp, jekk aħna stretch fid-direzzjonijiet kollha, tista 'ttawwal fuq għal żmien twil, u fuq punt wieħed f'daqqa break? U għaliex jagħmlu l-istess esperiment huwa ħafna aktar diffiċli li jsiru bil-lapes? X'tagħmel l-reżistenza ta 'materjal tiddependi? Kif biex jiddeterminaw sa liema punt huwa soġġetti għal deformazzjoni jew tiġbid?

Dawn u ħafna kwistjonijiet oħra aktar minn 300 sena ilu staqsejt lili nnifsi riċerkatur Brittaniċi Robert Guk. U sibt il-tweġibiet, issa magħquda taħt l-isem komuni "Liġi Hooke".

Skond ir-riċerka tiegħu, kull materjal għandu l-hekk imsejħa kostanti rebbiegħa. Din il-proprjetà, li jippermetti l-materjal li tiġi mġebbda sa ċertu punt. koeffiċjent ta 'elastiċità - kostanti. Dan ifisser li kull materjal jista 'biss isostnu ċertu livell ta' reżistenza, wara li jilħaq il-livell ta 'deformazzjoni permanenti.

B'mod ġenerali, il-Liġi Hooke jista 'jiġi espress permezz tal-formula:

F = k / x /,

fejn F - forza elastiċi, k - il-modulu elastiċi diġà ssemma, u / x / - bidla fit-tul tal-materjal. Xi tfisser bidla fil dan l-indikatur? Taħt l-influwenza ta 'forza biex tistudja l-suġġetti, kemm jekk huwa spag, gomma jew kull bidla oħra, tiġbid jew tiċkien. Billi tinbidel it-tul f'dan il-każ hija d-differenza bejn it-tul oriġinali u finali tal-oġġett qed jiġu studjati. Jiġifieri, kemm mġebbda / rebbiegħa (gomma, spag, eċċ) naqsu

Għalhekk, jkunu jafu l-tul u r-rebbiegħa koeffiċjent kostanti għal ċertu materjal, huwa possibbli li jinstabu l-forza li magħhom il-materjal huwa miġbud, il-forza elastiku jew simili għadhom ta 'spiss imsemmija Liġi Hooke.

hemm ukoll każijiet speċjali fejn il-liġi fil-forma standard tagħha użati ma jista 'jkun. Hawnhekk qed nitkellmu dwar kejl saħħa deformazzjoni fil-kundizzjonijiet shear, jiġifieri, f'sitwazzjonijiet fejn deformazzjoni tipproduċi forza li taġixxi fuq il-materjal f'angolu. shear Liġi Hooke jista 'jiġi espress kif ġej:

τ = Gy,

fejn τ - forza meħtieġa, G-koeffiċjent kostanti, magħrufa bħala l-modulu kompressjoni, y - angolu shear huwa l-ammont li bih l-angolu inbidlet oġġett.

Lineari forza elastika (Liġi Hooke) hija applikabbli biss fil-kompressjoni żgħar u l-espansjoni. Jekk il-forza ikompli jkollu impatt fuq l-oġġett studjati, allura hemm jaqa punt meta jitlef kwalità elastiċi tagħha, li qed jilħaq limitu tagħha ta 'elastiċità. Sakemm il-forza taqbeż il-forza ta 'reżistenza. Teknikament, dan jista 'jitqies mhux biss bħala bidla fil-parametri viżibbli tal-materjal, iżda wkoll bħala tnaqqis fir-reżistenza tagħha. Il-forza meħtieġa li jibdlu l-materjal, issa imnaqqas. F'każijiet bħal dawn, bidla fil-proprjetajiet tal-oġġett, jiġifieri, il-korp m'għadux aktar kapaċi li jirreżistu. naraw fil-ħajja ta 'kuljum, huwa mqatta, maqsuma, pawżi, eċċ Mhux neċessarjament, naturalment, l-integrità tal-ksur, iżda l-kwalità fl-istess ħin affettwat b'mod sinifikanti. U l-koeffiċjent elastiċità tal-materjal jew biss fil-forma mhux distorta ġisem, ma jibqax sinifikanti f'forma mgħawġa.

Dan il-każ jagħmilha possibbli li jingħad li s-sistema lineari (relazzjoni direttament proporzjonali tal parametru waħda minn oħra), saret mhux lineari, meta r-relazzjoni tkun mitlufa issettjar, u l-bidla sseħħ fuq prinċipju differenti.

Abbażi ta 'dawn l-osservazzjonijiet Tomas Yung ħoloq formula modulus ta' elastiċità, li kien tard msemmi għal warajh u saret bażi għall-ħolqien tat-teorija ta 'elastiċità. modulu tal-elastiċità jippermetti li jikkunsidraw il-deformazzjoni meta l-bidliet elastika huma sinifikanti. Il-liġi hija kif ġej:

E = σ / η,

fejn σ - forza applikata għaż-żona cross-sectional tal-ġisem taħt studju, η - modulu titwil jew korp kompressjoni, E - modulus elastiċi jispjega l-grad ta 'tiġbid jew kompressjoni tal-korp taħt l-influwenza ta' stress mekkaniku.