Lalwa Hooke an

Anpil nan nou mande ki jan bèl bagay konpòte lè ekspoze a?

Pou egzanp, poukisa twal la, si nou rale l 'nan tout direksyon, ka trennen sou pou yon tan long, ak nan yon pwen toudenkou kraze? Epi poukisa fè eksperyans nan menm se pi plis difisil pote soti nan ak yon kreyon? Ki sa rezistans a nan yon materyèl depann? Ki jan yo detèmine nan ki pwen li se susèptibl deformation oswa etann?

Tout moun sa yo ak anpil lòt kesyon plis pase 300 ane de sa te mande tèt mwen Britanik chèchè Robert Guk. Apre sa, mwen te jwenn repons yo, kounye a ini anba non an komen "Lwa Hooke a".

Dapre rechèch l 'yo, chak materyèl gen yon konstan sezon prentan sa yo rele. Pwopriyete sa a, ki pèmèt materyèl la yo dwe lonje nan yon sèten limit. koyefisyan nan Elastisite - yon konstan. Sa vle di ke chak materyèl ka sèlman kenbe siksè akademik yon sèten nivo de rezistans, apre yo fin ki li rive nan nivo a nan deformation pèmanan.

An jeneral, ka lalwa Hooke a dwe eksprime fòmil la:

F = k / x /,

kote F - yon fòs elastik, k - deja mansyone Modil elastik la, ak / x / - chanjman nan longè nan materyèl la. Ki sa ki ki vle di pa yon chanjman nan endikatè sa a? Ki anba enfliyans a yon fòs yo etidye matyè yo, si li se yon fisèl, kawotchou oswa nenpòt ki lòt chanjman, etann oswa réduction. Pa chanje longè a nan ka sa a diferans ki genyen ant longè a orijinal ak final la nan objè a ke yo te etidye. Ki vle di, konbyen lajan lonje / retresi sezon prentan (kawoutchou, fisèl, elatriye)

Pakonsekan, konnen longè a ak prentan konstan koyefisyan pou yon materyèl yo bay yo, li se posib jwenn fòs la ak ki se materyèl la lonje, fòs la elastik oswa tankou an toujou souvan refere nan Lwa Hooke an.

Genyen tou ka espesyal nan ki lwa a nan fòm estanda li yo itilize pa kapab. Nou ap pale de mezire fòs deformation nan kondisyon sa yo t'ap taye lenn, se sa ki, nan sitiyasyon kote deformation pwodui yon fòs aji sou materyèl la nan yon ang. ka taye lenn lalwa Hooke an dwe manifeste jan sa a:

τ = Gy,

kote τ - fòs obligatwa, G-konstan koyefisyan, yo konnen kòm Modil la t'ap taye lenn, y - ang Chea se kantite lajan an pa ki te ang a chanje objè.

Lineyè elastik fòs (Lwa Hooke an) se aplikab sèlman nan yon konpresyon ti ak ekspansyon. Si fòs la kontinye ap gen yon enpak sou objè a etidye, Lè sa a, gen vini yon pwen lè li pèdi bon jan kalite elastik li yo, se sa ki rive limit li yo nan Elastisite. Ki fòs la depase fòs la nan rezistans. Teknikman, sa a ka wè pa sèlman kòm yon chanjman nan paramèt yo vizib nan materyèl la, men tou, kòm yon diminisyon nan rezistans li yo. Fòs la obligatwa pou chanjman ki fèt nan materyèl la, se kounye a redwi. Nan ka sa yo, yon chanjman nan pwopriyete nan objè a, se sa ki, kò a se pa kapab reziste. nou wè nan lavi chak jou, li se chire, kase, repo, elatriye Pa nesesèman, nan kou, entegrite nan nan kontravansyon an, men bon jan kalite a nan menm tan an siyifikativman afekte yo. Apre sa, koyefisyan an Elastisite nan materyèl la oswa jis nan kò fòm nan distorsyon, sispann yo dwe enpòtan nan yon fòm defòme.

Ka sa a fè li posib yo di ke te sistèm nan lineyè (pwopòsyonèl dirèkteman relasyon nan yon sèl paramèt soti nan yon lòt), vin tounen yon ki pa lineyè, lè se relasyon ki pèdi anviwònman, ak chanjman pran plas sou yon prensip diferan.

Sou baz la nan obsèvasyon sa yo Tomas Yung kreye yon Modil fòmil nan Elastisite, ki te pi yo te rele dèyè l 'ak te vin devni yon baz pou kreyasyon an nan teyori a nan Elastisite. Modil nan Elastisite pèmèt nou konsidere deformation nan lè chanjman sa yo elastik yo enpòtan. Lalwa a se jan sa a:

E = σ / η,

kote σ - fòs aplike nan zòn nan kwa-rejyonal nan kò a anba etid, η - pwolonjman Modil oswa kò konpresyon, E - elastik Modil defini degre nan etann oswa konpresyon nan kò a ki anba enfliyans a estrès mekanik.