Hooke ng batas

Marami sa atin kung paano kamangha-mangha bagay kumilos kapag nailantad sa?

Halimbawa, para sa ilang kadahilanan ang tela, kung mabatak namin ito sa lahat ng mga direksyon, maaari i-drag sa para sa isang mahabang panahon, at sa isang punto biglang masira? At bakit gawin ang parehong eksperimento ay mas mahirap upang isagawa gamit ang isang lapis? Ano ang ginagawa ng pagtutol ng isang materyal na ay depende? Paano upang matukoy ang lawak na kung saan siya ay palasunod sa pagpapapangit o lumalawak?

Ang lahat ng mga ito at maraming iba pang mga katanungan higit sa 300 taon na ang nakakaraan tinanong ang aking sarili British tagapagpananaliksik Robert Guk. At nakita ko ang mga sagot, ngayon nagkaisa sa ilalim ng karaniwang pangalan "ni Hooke Law".

Ayon sa kanyang mga pananaliksik, ang bawat materyal ay may isang tinaguriang spring pare-pareho. Ang property na ito, na kung saan ay nagbibigay-daan sa materyal na stretch sa isang tiyak na lawak. koepisyent ng pagkalastiko - ang tapat. Ang ibig sabihin nito na ang bawat materyal ay maaari lamang nagpapanatili ng isang tiyak na antas ng paglaban, kung saan pagkatapos, ito ay umabot sa antas ng permanenteng pagpapapangit.

Sa pangkalahatan, Batas Hooke maaaring ipinahayag sa pamamagitan ng mga formula:

F = k / x /,

kung saan F - isang nababanat na puwersa, k - ang nabanggit na nababanat modulus, at / x / - baguhin ang haba ng materyal. Ano ang kahulugan ng isang pagbabago sa ang tagapagpahiwatig na ito? Sa ilalim ng impluwensiya ng isang lakas upang pag-aralan ang mga paksa, ito man ay isang string, goma o anumang iba pang mga pagbabago, lumalawak o lumiliit. Sa pamamagitan ng pagbabago ng haba sa kasong ito ay ang pagkakaiba sa pagitan ng orihinal at huling haba ng bagay na pinag-aralan. Iyon ay upang sabihin, kung magkano ang stretch / lumiit spring (goma, string, atbp)

Kaya, pag-alam ang haba at spring pare-pareho ang koepisyent para sa isang naibigay na materyal, ito ay posible upang mahanap ang lakas na kung saan ang materyal ay stretch, ang nababanat na puwersa o ang katulad pa rin madalas na-refer sa Batas ni Hooke.

May mga espesyal na mga kaso kung saan ang batas sa kanyang mga karaniwang anyo na ginagamit ay hindi maaaring maging din. Kami ay pakikipag-usap tungkol sa pagsukat pagpapapangit lakas sa paggugupit kondisyon, iyon ay, sa mga sitwasyon kung saan ang pagpapapangit gumagawa ng isang puwersa na kumikilos sa ang materyal sa isang anggulo. Batas paggugupit ni Hooke maaaring ipinahayag bilang mga sumusunod:

τ = Gy,

kung saan τ - kinakailangan na puwersa, G- pare-pareho koepisyent, na kilala bilang ang paggugupit modulus, y - paggugupit anggulo ay ang halaga sa pamamagitan ng kung saan ang anggulo ay nagbago bagay.

Linear nababanat na puwersa (Hooke ng batas) ay naaangkop lamang sa isang maliit na compression at pagpapalawak. Kung ang puwersa ay patuloy na magkaroon ng isang epekto sa mga aral ng object, at pagkatapos ay doon ay isang punto kapag ito loses kanyang nababanat kalidad, na umaabot sa kanyang mga limitasyon ng pagkalastiko. Ipinagkaloob ang puwersa ay lumampas ang puwersa ng paglaban. Technically, ito ay maaaring makita hindi lamang bilang isang pagbabago sa mga nakikitang mga parameter ng materyal, ngunit din bilang isang pagbaba sa kanyang paglaban. Ang lakas na kinakailangan upang baguhin ang mga materyales, ngayon nabawasan. Sa mga naturang kaso, ang isang pagbabago sa mga katangian ng mga bagay, iyon ay, ang katawan ay hindi na magagawang upang labanan. nakikita natin sa araw-araw na buhay, ito ay punit-punit, sira, break, at iba pa Hindi kinakailangan, siyempre, ang integridad ng mga paglabag, ngunit ang kalidad sa parehong oras makabuluhang apektado. At ang mga koepisyente ng elastisidad ng materyal o lang sa katawan undistorted hugis, ceases upang maging makabuluhan sa isang magulong form.

Ang kaso na ito ay ginagawang posible upang sabihin na ang mga linear system (direkta proporsyonal relasyon ng isang parameter mula sa isa pang), ay naging isang non-linear, kapag ang relasyon ay nawala setting, at ang pagbabagong nagaganap sa isang iba't ibang mga prinsipyo.

Sa batayan ng mga obserbasyong ito Tomas Yung lumikha ng isang formula modulus ng pagkalastiko, na sa kalaunan ay ipinangalan sa kanya at naging isang batayang para sa paglikha ng teorya ng pagkalastiko. modulus ng pagkalastiko ay nagbibigay-daan sa amin upang isaalang-alang ang pagpapapangit kapag ang elastic pagbabago ay makabuluhan. Ang batas ay ang mga sumusunod:

E = σ / η,

kung saan σ - lakas inilapat sa cross-sectional area ng katawan sa ilalim ng pag-aaral, η - pagpahaba modulus o compression katawan, E - nababanat modulus ng pagtukoy sa antas ng kahabaan o compression ng katawan sa ilalim ng impluwensiya ng mechanical stress.