Hookes lov

click fraud protection

mange af os spekulerede på, hvordan vidunderligt ting opfører sig, når de udsættes for?

eksempel hvorfor kluden, hvis vi strække det i forskellige retninger, kan være en lang strækning, og på et tidspunkt pludselig bryde?Og hvorfor gjorde det samme eksperiment er meget vanskeligere at holde en blyant?Hvad bestemmer materialets modstand?Hvordan kan jeg afgøre, i hvilket omfang det egner sig til deformation eller strække?

Alle disse og mange andre spørgsmål er mere end 300 år siden at spørge mig selv britiske forsker Robert Hooke.Og jeg fandt svarene, nu er forenet under titlen "Hookes Lov".

Ifølge sin forskning, hvert materiale har en såkaldt koefficient af elasticitet .Denne egenskab, som gør det muligt at strække materialet til en vis grad.Koefficienten af ​​elasticitet - en konstant.Det betyder, at hvert materiale kun kan opretholde en vis grad af modstand, hvorefter han når den irreversible deformation.

Generelt kan Hookes lov udtrykkes ved formlen:

F = k / x /,

hvor F - kraften af ​​elasticitet, k - koefficient af elasticitet af ovennævnte og / X / - ændring i længden af ​​materialet.Hvad menes der med en ændring i dette indeks?Under påvirkning af en kraft studeret emnet, uanset om det er en streng, gummi eller enhver anden ændring, strække eller krympning.Ændre længden i dette tilfælde er forskellen mellem den oprindelige og endelige længde af de undersøgte emne.Det vil sige, hvor meget strakt / krympet fjeder (gummi, snor osv)

Derfor kende længden og konstant koefficient af elasticitet for materialet, kan du finde den kraft, hvormed materialet strækkes eller elastisk kraft, ligesomOftere benævnt Hookes lov.

Der er også særlige tilfælde, hvor loven i sin standardformular ikke kan anvendes.Det er måling af kraft i en forskydningsdeformation, dvs. i situationer, hvor deformation frembringer en kraft, der virker på materialet i en vinkel.Hookes lov i forskydning kan udtrykkes således:

τ = Gy,

hvor τ - krævede kraft, G- konstant faktor, kendt som forskydningsmodul, y - vinkel forskydning er det beløb, som den vinkel har ændretvippe objektet.

lineær elastisk kraft (Hookes lov) gælder kun i en lille sammentrækninger og udvidelser.Hvis kraften fortsat have en indvirkning på den undersøgte emne, så der kommer et tidspunkt, hvor det mister sin kvalitet af elasticitet, dvs. når sin elastiske grænse.Forudsat kraften overstiger kraften af ​​resistens.Teknisk set kan det ikke kun ses som en ændring i det synlige materiale parametre, men også som et fald i modstand.Den nødvendige kraft til at ændre materialet er nu reduceret.I sådanne tilfælde kan en ændring i egenskaberne af objektet, det vil sige kroppen ikke længere i stand til at modstå.I det almindelige liv, ser vi, at det bryder, pauser, pauser osvIkke nødvendigvis, selvfølgelig, krænkelse af integritet, men kvalitet og samtidig væsentligt påvirket.Og koefficienten af ​​elasticitet af materialet, eller bare kroppen i en uforfalsket form ophører med at være væsentligt i en forvrænget form.

Denne sag giver os mulighed for at sige, at det lineære system, (direkte proportionelt forhold af en parameter fra en anden) bliver lineær, når den indbyrdes afhængighed af parametrene er tabt, og ændringen sker på et andet princip.

På grundlag af disse observationer, Thomas Young skabte formel af elasticitetsmodul, som senere blev opkaldt efter ham og blev en base for oprettelsen af ​​teorien om elasticitet.Elasticitetsmodulet af deformation kan overvejes i de tilfælde, hvor væsentlige ændringer i elasticitet.Loven har formen:

E = σ / η,

hvor σ - den kraft, hvormed tværsnitsarealet af det undersøgte kroppen, η - modul udvidelse og sammentrækning af kroppen, E - elasticitetsmodul, der bestemmer graden af ​​udvidelse eller sammentrækning af kroppen under indflydelse af mekanisk belastning.