Hookes lov

Mange af os spekulerede på, hvordan vidunderligt ting opfører sig, når de udsættes for?

For eksempel, hvorfor stoffet, hvis vi strække det i alle retninger, kan trække ud i lang tid, og på et tidspunkt pludselig bryde? Og hvorfor gøre det samme eksperiment er langt vanskeligere at gennemføre med en blyant? Hvad gør modstand af et materiale afhænger? Hvordan til at bestemme, i hvilket omfang han er modtagelig for deformation eller strække?

Alle disse og mange andre spørgsmål mere end 300 år siden spurgte mig selv britiske forsker Robert Guk. Og jeg fandt de svar, nu forenet under det fælles navn "Hookes lov".

Ifølge hans forskning, hvert materiale har en såkaldt fjederkonstant. Denne egenskab, som tillader materialet at strækkes til en vis grad. elasticitetskoefficient - en konstant. Dette betyder, at hvert materiale kun kan opretholde et vist niveau af resistens, hvorefter den når niveauet for permanent deformation.

Generelt kan Hookes lov udtrykkes ved formlen:

F = k / x /,

hvor F - en elastisk kraft, k - den allerede nævnte elasticitetsmodul, og / x / - ændring i længden af materialet. Hvad menes der med en ændring i denne indikator? Under indflydelse af en kraft til at studere de emner, hvad enten det er en streng, gummi eller andre ændringer, strække eller krympe. Ved at ændre længden i dette tilfælde er forskellen mellem den oprindelige og endelige længde af objektet, der undersøges. Det vil sige, hvor meget strakt / krympet forår (gummi, snor osv)

Derfor kende længden og fjederkonstanten koefficient for et givet materiale, er det muligt at finde den kraft, hvormed materialet strækkes, den elastiske kraft eller lignende stadig ofte omtales Hookes lov.

Der er også særlige tilfælde, hvor loven i sin standardformular anvendes kan ikke være. Vi taler om måling af deformation styrke i forskydningsbetingelser, dvs. i situationer, hvor deformation frembringer en kraft, der virker på materialet i en vinkel. Hookes lov forskydning kan udtrykkes som følger:

τ = Gy,

hvor τ - krævede kraft, g- konstant koefficient, kendt som forskydningsmodulet, y - skærevinkel er det beløb, hvormed vinklen har ændret objekt.

Lineær elastisk kraft (Hookes lov) kun i et lille kompression og ekspansion. Hvis kraften fortsat har en indvirkning på den undersøgte genstand, og derefter kommer der et tidspunkt, hvor det mister sin elastiske kvalitet, der er ved at nå sin grænse af elasticitet. Forudsat at overstiger den kraft, af resistens. Teknisk set kan dette ikke kun ses som en ændring i de synlige parametre for materialet, men også som en nedgang i dens modstand. Den kraft, der kræves for at ændre materialet, nu reduceret. I sådanne tilfælde en ændring i egenskaber af objektet, der er, kroppen er ikke længere i stand til at modstå. vi ser i hverdagen, det er revet, brudt, pauser osv Ikke nødvendigvis, selvfølgelig, integriteten af overtrædelsen, men kvaliteten samtidig væsentligt påvirket. Og elasticiteten koefficient af materialet eller bare i kroppen uforvrænget form, ophører med at være signifikant i en forvrænget formular.

Denne sag gør det muligt at sige, at det lineære system, (direkte proportionelt forhold af en parameter fra en anden), er blevet en ikke-lineær, når forholdet er tabt indstillinger, og ændringen finder sted på et andet princip.

På grundlag af disse observationer Tomas Yung skabt en formel elasticitetsmodul, som senere blev opkaldt efter ham og er blevet en base for skabelsen af teorien om elasticitet. elasticitetsmodul tillader os at betragte deformation, når de elastiske ændringerne er væsentlige. Loven er som følger:

E = σ / η,

hvor σ - kraft påført på tværsnitsarealet af kroppen under undersøgelse, η - forlængelse modulus eller tryklegeme, E - elasticitetsmodul definerer graden af strækning eller kompression af legemet under indflydelse af mekanisk spænding.