De wet van Hooke

Velen van ons zich af hoe geweldig de dingen zich gedragen wanneer ze worden blootgesteld aan?

Bijvoorbeeld, waarom de stof, als we rek het in alle richtingen, kunnen slepen voor een lange tijd, en op een gegeven moment plotseling te breken? En waarom doen hetzelfde experiment is veel moeilijker uit te voeren met een potlood? Wat doet de weerstand van een materiaal is afhankelijk? Hoe de mate waarin hij vatbaar is voor vervorming of rekken te bepalen?

Al deze en vele andere vragen meer dan 300 jaar geleden vroeg ik me Britse onderzoeker Robert Guk. En ik vond de antwoorden, nu verenigd onder de gemeenschappelijke naam "de wet van Hooke".

Volgens zijn onderzoek, elk materiaal heeft een zogenaamde veerconstante. Deze eigenschap die het materiaal toestaat te rekken tot op zekere hoogte. elasticiteitscoëfficiënt - een constante. Dit betekent dat elk materiaal slechts een bepaald resistentieniveau, waarna de mate van blijvende vervorming bereikt kan houden.

In het algemeen kan de wet van Hooke worden uitgedrukt door de formule:

F = k / x /,

waarin F - een elastische kracht, k - de reeds genoemde elastische modulus, en / x / - lengteverandering van het materiaal. Wat wordt bedoeld met een verandering in deze indicator? Onder invloed van een kracht om de onderwerpen te bestuderen, of het nu een koord, rubber of andere wijziging, rekt of krimpt. Door de lengte in dit geval het verschil tussen de oorspronkelijke en de uiteindelijke lengte van het object dat wordt onderzocht. Dat wil zeggen, hoeveel uitgerekt / gekrompen veer (rubber, touw, enz.)

Derhalve kennen van de lengte en veerconstante coëfficiënt voor een bepaald materiaal, is het mogelijk de kracht waarmee het materiaal wordt gerekt, de veerkracht of dergelijke nog vaak aangeduid Wet van Hooke vinden.

Er zijn ook speciale gevallen waarin de wet in haar standaardformulier gebruikt, mag niet. We hebben het over het meten van vervorming kracht in de afschuiving, dat wil zeggen in situaties waarbij deformatie produceert een kracht op het materiaal schuin. Hooke's Law shear kan als volgt worden uitgedrukt:

τ = Gy,

waarbij τ - voorgeschreven kracht, G- constante coëfficiënt, zogenaamde shear modulus, y - afschuifhoek is het bedrag waarmee de hoek object veranderd.

Lineaire elastische kracht (wet van Hooke) slechts van toepassing op een kleine compressie en expansie. Indien de kracht blijft invloed op de bestudeerde object, dan komt er een moment wanneer het zijn elastische kwaliteit verliest die vol dreigt te lopen elasticiteit. Mits de kracht groter is dan de weerstandskracht. Technisch gezien kan dit niet alleen gezien als een verandering in het zichtbare parameters van het materiaal, maar ook een vermindering van de weerstand. De kracht vereist om het materiaal te veranderen, nu teruggebracht. In dergelijke gevallen is een verandering in eigenschappen van het object, dat wil zeggen, het lichaam niet meer kunnen weerstaan. zien we in het dagelijks leven, het is gescheurd, gebroken, pauzes, etc. Niet per se, natuurlijk, de integriteit van de inbreuk, maar de kwaliteit op hetzelfde moment significant beïnvloed. En de elasticiteit coëfficiënt van het materiaal of net in het lichaam onvervormde vorm houdt significant in een vervormde vorm zijn.

Dit geval is het mogelijk dat het lineair systeem (rechtstreeks evenredig verband van een parameter van elkaar), is uitgegroeid tot een niet-lineaire, wanneer de relatie verloren instelling en verandering vindt plaats op een ander principe.

Op basis van deze waarnemingen Tomas Yung creëerde een formule elasticiteitsmodulus, dat later naar hem genoemd en is een basis voor het creëren van de elasticiteitstheorie. elasticiteitsmodulus laat ons toe om de vervorming te overwegen wanneer de elastische wijzigingen aanzienlijk. De wet is als volgt:

E = σ / η,

waarin σ - kracht uitgeoefend op de dwarsdoorsnede van het lichaam onder studie η - rek modulus of druklichaam, E - elasticiteitsmodulus dat de mate van uitrekken of comprimeren van het lichaam onder invloed van mechanische spanning.