A lei de Hooke

Moitos de nós se preguntas como as cousas marabillosas comportarse cando exposto?

Por exemplo, por que o tecido, se estira-lo en todas as direccións, pode arrastrar por un longo tempo, e nun punto, de súpeto romper? E por que a mesma experiencia é moito máis difícil de realizar cun lapis? O que significa a resistencia dun material depende? Como determinar ata que punto é passível de deformación ou estiramento?

Todas estas e moitas outras preguntas máis de 300 anos, preguntei a min mesmo investigador británico Robert Guk. E atopei as respostas, agora unidos baixo o nome común "Lei de Hooke".

Segundo a súa investigación, cada material ten un chamado constante do freo. Esta propiedade, que permite que o material a ser estirado ata un certo punto. coeficiente de elasticidade - unha constante. Isto significa que cada material só pode manter un certo nivel de resistencia, tras o que se alcanza o nivel de deformación permanente.

En xeral, a Lei de Hooke pode ser expresado pola fórmula:

F = k / x /,

onde F - unha forza elástica, k - o módulo elástico xa mencionado, e / x / - cambio na lonxitude do material. Que se entende por un cambio neste indicador? Baixo a influencia dunha forza para estudar os temas, se é unha corda, goma ou calquera outro cambio, estirar ou encoller. Ao cambiar a lonxitude neste caso é a diferenza entre a lonxitude orixinal e final do obxecto a ser estudado. É dicir, como estirado primavera (goma, corda, etc.) / encolleu

Así, sabendo a lonxitude ea primavera coeficiente constante para un material, é posible atopar a forza que o material é estirado, a forza elástica ou similar aínda moitas veces referida Lei de Hooke.

Hai tamén casos especiais en que a lei na súa forma estándar usado non pode ser. Estamos a falar de medición da forza de deformación nas condicións de corte, é dicir, en situacións en que a deformación produce unha forza que actúa sobre o material nun ángulo. cisallamento Lei de Hooke pode ser expresada como segue:

τ = Gy,

onde τ - forza necesaria, G- coeficiente constante, coñecido como o módulo de cisallamento, y - ángulo de cisallamento é a cantidade pola que o ángulo cambiou obxecto.

Lineal forza elástica (Lei de Hooke) aplicarase só nunha pequena compresión e expansión. A forza segue a ter un impacto sobre o obxecto estudado, a continuación, chega un punto cando perde a súa calidade elástica, que está chegando ao seu límite de elasticidade. Sempre que a forza supera a forza de resistencia. Tecnicamente, isto pode ser visto non só como un cambio nos parámetros visibles do material, senón tamén como unha diminución na súa resistencia. A forza necesaria para cambiar o material, agora reducido. Nestes casos, un cambio nas propiedades do obxecto, é dicir, o corpo non é capaz de resistir. vemos o día a día, é rasgado, roto, rompe, etc. Non necesariamente, por suposto, a integridade da infracción, pero a calidade, á vez significativamente afectados. E o coeficiente de elasticidade do material ou só na forma non distorsionada do corpo, deixa de ser significativo en forma distorsionada.

Este caso fai que sexa posible dicir que o sistema lineal (relación directamente proporcional dun parámetro de outro), tornouse un non lineal, cando a relación está perdido configuración e cambio ocorre nun principio diferente.

Con base nestas observacións Tomas Yung creou unha fórmula módulo de elasticidade, que máis tarde foi nomeado tras el e chegou a ser unha base para a creación da teoría da elasticidade. módulo de elasticidade nos permite considerar a deformación cando os cambios elásticas son significativas. A lei é a seguinte:

E = σ / η,

onde σ - forza aplicada á área da sección transversal do corpo en estudo, η - módulo de along ou compresión do corpo, e - módulo de elasticidade que define o grao de estiramento ou compresión do corpo, baixo a influencia da tensión mecánica.