Glavni znanost

Hookeova fizika prava

Hookeova fizika prava
Hookeova fizika prava
Anonim

Hookeov zakon, elastičnost, ki ga je odkril angleški znanstvenik Robert Hooke leta 1660, ki pravi, da je pri razmeroma majhnih deformacijah predmeta premik ali velikost deformacije neposredno sorazmerna z deformacijsko silo ali obremenitvijo. V teh pogojih se predmet po odstranitvi bremena povrne v prvotno obliko in velikost. Elastično obnašanje trdnih snovi po Hookejevem zakonu je mogoče razložiti z dejstvom, da so tudi majhni premiki njihovih sestavnih molekul, atomov ali ionov iz normalnih položajev sorazmerni s silo, ki povzroča premik.

Deformacijska sila se lahko uporabi na trdno snov z raztezanjem, stiskanjem, stiskanjem, upogibanjem ali zvijanjem. Tako ima kovinska žica elastično vedenje po Hookejevem zakonu, ker se majhno povečanje njegove dolžine, če ga iztegnemo z uporabljeno silo, podvoji vsakič, ko se sila podvoji. Matematično gledano zakon Hookea pravi, da je uporabljena sila F enaka konstanti k kratni premik ali sprememba dolžine x ali F = kx. Vrednost k ni odvisna samo od vrste obravnavanega elastičnega materiala, temveč tudi od njegovih dimenzij in oblike.

Pri sorazmerno velikih vrednostih uporabljene sile je deformacija elastičnega materiala pogosto večja od pričakovane na podlagi Hookejevega zakona, čeprav material ostane elastičen in po odstranitvi sile povrne prvotno obliko in velikost. Hookeov zakon opisuje elastične lastnosti materialov le v območju, v katerem sta sila in premik sorazmerni. (Glej deformacijo in pretok.) Včasih je Hookeov zakon formuliran kot F = −kx. V tem izrazu F ne pomeni več uporabljene sile, temveč pomeni enako in nasprotno usmerjeno obnovitveno silo, ki povzroči, da se elastični materiali vrnejo v svoje prvotne dimenzije.

Hookeov zakon se lahko izrazi tudi v smislu stresa in napetosti. Stres je sila na enote površine znotraj materiala, ki se razvije kot posledica zunanje uporabljene sile. Obremenitev je relativna deformacija, ki jo povzroči stres. Pri razmeroma majhnih napetostih je stres sorazmeren napetosti. Za posebne izraze Hookejevega zakona v tej obliki glej modul v velikem obsegu; strižni modul; Youngov modul.