Hookeův zákon

Mnohí z nás zaujímalo, ako úžasne veci správať, keď sú vystavené?

Napríklad, prečo látka, keby sme ju natiahnuť vo všetkých smeroch, môžete pretiahnuť na na dlhú dobu, a na jednom mieste sa náhle rozbiť? A prečo to isté experiment je oveľa ťažšie vykonávať s ceruzkou? Čo robí odpor materiálu záleží? Ako zistiť, do akej miery si je prístupný deformácii alebo natiahnutie?

Všetky tieto a mnohé ďalšie otázky pred viac ako 300 rokmi sa pýtal sám seba britský výskumník Robert Guk. A našiel som odpovede, teraz spojili pod spoločným názvom "Hookeův zákon".

Podľa jeho výskumu, každý materiál má takzvanú pružinovú konštantu. Táto vlastnosť, ktorá umožňuje, že materiál je roztiahnutý do určitej miery. koeficient pružnosti - konštantný. To znamená, že každý materiál môže udržiavať iba určitú mieru odporu, po ktorom sa dosiahne úroveň trvalej deformácie.

Všeobecne platí, že Hookov zákon môže byť vyjadrená vzorcom:

F = k / x /,

kde F - pružná sila, k - už spomínaný modul pružnosti a / x / - zmena dĺžky materiálu. Čo je myslené zmenou tohto ukazovateľa? Pod vplyvom sily na štúdium predmetov, či už sa jedná o reťazec, kaučuk alebo akákoľvek iná zmena, natiahnutie alebo zmrštenie. Zmenou dĺžky v tomto prípade je rozdiel medzi pôvodnou a konečnou dĺžku predmetu bytia študovalo. To znamená, koľko pretiahol / zmenšil pružinu (guma, reťazec, atď)

Preto, na základe znalosti dĺžky a pružiny konštantný koeficient pre daný materiál, je možné nájsť sily, ktorou je materiál tiahla, pružná sila, alebo podobne, ešte často len Hookeův zákon.

Existujú tiež špeciálne prípady, v ktorých zákon vo svojej štandardnej forme platnej nemôže byť. Reč je o meraní sily deformácie šmykových podmienok, to znamená, že v situáciách, kedy deformácie produkuje silu pôsobiacu na materiál pod uhlom. Hookeův zákon v šmyku možno vyjadriť takto:

τ = Gy,

kde τ - požadovaná sila, G- konštantný koeficient, známy ako modulu pružnosti v šmyku, y - uhol strihu je množstvo, o ktorú sa uhol zmenený objekt.

Lineárne pružná sila (Hookov zákon) sa uplatňuje len v malom stlačenia a expanziu. Ak sila má aj naďalej vplyv na skúmanom objekte, potom príde okamih, kedy stráca svoju pružnú kvalitu, ktorá dosahuje svoj limitu elasticity. Za predpokladu, že sila prekročí silu odporu. Technicky to možno vidieť nielen ako zmenu vo viditeľnej parametrov materiálu, ale aj ako zníženie jeho odolnosti. Sila potrebná k zmene materiálu, teraz znížená. V takých prípadoch, zmena vlastností objektu, ktorý je, telo už nie je schopný odolať. vidíme v každodennom živote, je roztrhnutý, členia, prestávky, atď. Nie nevyhnutne, samozrejme, celistvosť porušenia, ale kvalita zároveň významne ovplyvnená. A koeficient pružnosti materiálu, alebo len v tele neskresleného tvare, prestáva byť významné vo skreslené forme.

Tento prípad umožňuje povedať, že lineárny systém (priamo úmerný vzťah jedného parametra z iného), sa stal nelineárne, keď je vzťah k strate nastavení a zmena sa koná na inom princípe.

Na základe týchto pozorovaní Tomas Yung vytvorili vzorec modul pružnosti, ktorý bol neskôr pomenovaný po ňom a stala sa základom pre vytvorenie teórie pružnosti. modul pružnosti umožňuje zohľadniť deformácie, keď sú významné elastické zmeny. Zákon je nasledujúci:

E = σ / η,

kde σ - sila pôsobiaca na prierezové oblasti tela v rámci štúdie, η - predĺženie modul alebo stlačenie tela, E - modul pružnosti definuje stupeň roztiahnutie alebo stlačenie tela pod vplyvom mechanického namáhania.