607 Shares 6297 views

Prawo Hooke'a

Wielu z nas zastanawiał się, jak wspaniale rzeczy zachowują się pod wpływem?

Na przykład, dlaczego tkanina, gdybyśmy naciągnąć go we wszystkich kierunkach, można przeciągnąć na długi czas, a w pewnym momencie nagle złamać? I dlaczego ten sam eksperyment jest znacznie trudniejsza do przeprowadzenia ołówkiem? Co oznacza odporność materiału zależy? Jak określić, w jakim stopniu jest on podatny na odkształcenia lub rozciągania?

Wszystkie te i wiele innych pytań ponad 300 lat temu zadałem sobie brytyjski badacz Robert Guk. I znalazłem odpowiedzi, teraz zjednoczone pod wspólną nazwą „Prawo Hooke'a”.

Według jego badań, każdy materiał ma tak zwaną stałą sprężyny. Ta właściwość, dzięki czemu materiał przeznaczony do rozciągnięta do pewnego stopnia. Współczynnik sprężystości – stała. Oznacza to, że każdy materiał może tylko wytrzymać pewnego poziomu odporności, po czym dociera do poziomu stałego odkształcenia.

Na ogół, prawo Hooke'a można wyrazić za pomocą wzoru:

F = k / X /,

gdzie: F – siła sprężysta, k – już wspomniano, moduł sprężystości i / x / – zmiana długości materiału. Co rozumie się przez zmianę tego wskaźnika? Pod wpływem siły do studiowania przedmiotów, czy jest to ciąg, guma lub inna zmiana, rozciąganie lub kurczy. Zmieniając długość w tym przypadku jest różnica między pierwotnym i końcowym długości obiektu badane. To znaczy, jak bardzo rozciągnięty / skurczył sprężynę (guma, sznurka, itd)

Stąd, znając długości i stałej sprężyny współczynnik dla danego materiału, możliwe jest, aby znaleźć siłę, z jaką materiał jest rozciągany, na siłę sprężystą lub podobną nadal często określane prawa Hooke'a.

Istnieją również szczególne przypadki, w których prawo w standardowej formie wykorzystywane nie może być. Mówimy o pomiar wytrzymałości na odkształcenia w warunkach ścinania, czyli w sytuacjach, w których deformacja wytwarza siłę działającą na materiał pod kątem. Prawo ścinanie Hooke'a można wyrazić w następujący sposób:

τ = Gy

gdzie τ – wymagana siła, stały współczynnik G, zwany moduł ścinania y – kąt ścinania jest to ilość, o jaką zmieniła się kąt obiektu.

Liniowa siła sprężysta (prawa Hooke'a) stosuje się tylko w małej sprężania i rozprężania. Jeżeli siła nadal ma wpływ na badanym obiekcie, potem przychodzi moment, kiedy traci swoją elastyczną jakość, która jest osiągając granicę sprężystości. Pod warunkiem, że siła przekroczy siłę oporu. Z technicznego punktu widzenia można zaobserwować nie tylko jako zmianę widocznych parametrów materiału, ale również na zmniejszenie jego rezystancji. Siła potrzebna do zmiany materiału, teraz zredukowana. W takich przypadkach, zmiana właściwości obiektu, który jest, organizm nie jest w stanie się oprzeć. widzimy w życiu codziennym, jest rozdarty, złamany, przerwy itp Niekoniecznie, oczywiście, integralność naruszenia, ale jakość jednocześnie znacząco zmienione. I współczynnik sprężystości materiału lub tylko w niezakłóconej kształtu ciała, przestaje mieć znaczenie w zniekształconej formie.

Ten przypadek sprawia, że można powiedzieć, że system liniowy (wprost proporcjonalna zależność od jednego parametru od drugiego), staje się nieliniowa, gdy związek jest stracone ustawienia, a zmiana odbywa się na innej zasadzie.

Na podstawie tych obserwacji Tomas Yung stworzył wzór moduł sprężystości, który później został nazwany po nim i stał się podstawą do stworzenia teorii sprężystości. moduł sprężystości pozwala nam rozważyć odkształcenie sprężyste, gdy zmiany są znaczące. Prawo jest w następujący sposób:

E = σ / η,

gdzie σ – siła przyłożona do powierzchni przekroju korpusu badanego, η – moduł wydłużenia lub organ kompresji, E – moduł sprężystości określania stopnia rozciągania lub ściskania ciała pod wpływem naprężeń mechanicznych.