Hukum Hooke

click fraud protection
banyak dari kita bertanya-tanya bagaimana hal

indah berperilaku bila terkena?

contoh, mengapa kain, jika kita meregangkan dalam arah yang berbeda, mungkin peregangan panjang, dan pada satu titik tiba-tiba pecah?Dan mengapa percobaan yang sama jauh lebih sulit untuk memegang pensil?Apa yang menentukan ketahanan material?Bagaimana saya bisa menentukan sejauh mana itu cocok untuk deformasi atau peregangan?

Semua pertanyaan ini dan banyak lainnya yang lebih dari 300 tahun yang lalu bertanya pada diri sendiri peneliti Inggris Robert Hooke.Dan aku menemukan jawaban, sekarang bersatu di bawah judul "Hukum Hooke".

Menurut penelitian, setiap bahan memiliki koefisien yang disebut elastisitas .Properti ini, yang memungkinkan material untuk meregangkan sampai batas tertentu.Koefisien elastisitas - konstan.Ini berarti bahwa setiap materi hanya dapat mempertahankan tingkat tertentu perlawanan, setelah itu ia mencapai deformasi ireversibel.

Secara umum, hukum Hooke dapat dinyatakan dengan rumus:

F = k / x /,

mana F - kekuatan elastisitas, k - koefisien elastisitas tersebut dan / x / - perubahan dalam panjang material.Yang dimaksud dengan perubahan dalam indeks ini?Di bawah pengaruh gaya belajar subjek, apakah itu string, karet atau perubahan lainnya, peregangan atau menyusut.Mengubah panjang dalam hal ini adalah perbedaan antara panjang asli dan akhir dari subjek dipelajari.Artinya, berapa banyak membentang / menyusut musim semi (karet, tali, dll)

Oleh karena itu, mengetahui panjang dan koefisien konstan elastisitas untuk material, Anda dapat menemukan kekuatan yang bahan yang diregangkan atau kekuatan elastis, sepertilebih sering disebut sebagai hukum Hooke.

Ada juga kasus khusus di mana hukum, dalam bentuk standar tidak dapat digunakan.Ini adalah pengukuran kekuatan dalam deformasi geser, yaitu dalam situasi di mana deformasi menghasilkan gaya yang bekerja pada materi pada sudut.Hukum Hooke di geser dapat dinyatakan demikian:

τ = Gy,

mana τ - gaya yang dibutuhkan, G- faktor konstan, yang dikenal sebagai modulus geser, y - sudut geser adalah jumlah dimana sudut telah berubahmemiringkan objek.

kekuatan elastis linear (hukum Hooke) hanya berlaku dalam kontraksi kecil dan dilations.Jika kekuatan terus berdampak pada subjek dipelajari, maka ada saatnya ketika kehilangan kualitas elastisitas, yaitu mencapai batas elastisitasnya.Asalkan kekuatan melebihi kekuatan perlawanan.Secara teknis, hal ini dapat dilihat tidak hanya sebagai perubahan dari parameter bahan terlihat, tetapi juga sebagai penurunan ketahanan.Gaya yang dibutuhkan untuk mengubah bahan sekarang dikurangi.Dalam kasus tersebut, perubahan dalam sifat-sifat objek, yaitu, tubuh tidak mampu lagi menahan.Dalam kehidupan biasa, kita melihat bahwa rusak, istirahat, istirahat, dllBelum tentu, tentu saja, pelanggaran integritas, tapi kualitas sementara secara signifikan terpengaruh.Dan koefisien elastisitas bahan, atau hanya tubuh dalam bentuk terdistorsi, berhenti menjadi signifikan dalam bentuk terdistorsi.

Kasus ini memungkinkan kita untuk mengatakan bahwa sistem linear (hubungan berbanding lurus dari satu parameter dari yang lain) menjadi nonlinear ketika saling ketergantungan dari parameter hilang, dan perubahan berlangsung pada prinsip yang berbeda.

Berdasarkan pengamatan ini, Thomas Young menciptakan formula modulus elastisitas, yang kemudian dinamai menurut namanya dan menjadi dasar untuk penciptaan teori elastisitas.Modulus elastisitas deformasi dapat dipertimbangkan dalam kasus di mana perubahan signifikan dalam elastisitas.Hukum memiliki bentuk:

E = σ / η,

mana σ - gaya yang diterapkan pada luas penampang tubuh dipelajari, η - ekstensi modul dan kontraksi dari tubuh, E - modulus elastisitas, yang menentukan tingkat ekspansi atau kontraksi tubuh di bawah pengaruh stres mekanik.