Sheria Hooke

Wengi wetu kujiuliza jinsi mambo ya ajabu kuishi iwapo kuna?

Kwa mfano, kwa nini kitambaa, kama sisi kunyoosha katika pande zote, unaweza Drag juu kwa muda mrefu, na kwa wakati mmoja ghafla kuvunja? Na kwa nini majaribio huo ni vigumu zaidi ya kufanya kwa penseli? Je upinzani wa vifaa inategemea? Jinsi ya kuamua kiwango ambacho yeye ni amenable kwa deformation au kukaza?

haya na maswali yote mengine zaidi ya miaka 300 iliyopita aliuliza mwenyewe British mtafiti Robert Guk. Na nimeona majibu, sasa imeungana chini jina la kawaida "Sheria Hooke".

Kwa mujibu wa utafiti wake, kila mmoja vifaa ina kinachojulikana spring mara kwa mara. Mali hii, ambayo inaruhusu nyenzo kuwa aliweka kwa kiasi fulani. mgawo hali ya kuvutika - mara kwa mara. Hii ina maana kwamba kila nyenzo tu kuendeleza kiwango fulani cha upinzani, baada ya hapo hufikia kiwango cha deformation ya kudumu.

Kwa ujumla, Sheria Hooke inaweza walionyesha kwa formula:

F = k / x /,

ambapo F - elastic nguvu, k - tayari kutajwa modulus elastic, na / x / - mabadiliko katika urefu wa nyenzo. Maana ya mabadiliko katika kiashiria hii? Chini ya ushawishi wa nguvu ya kujifunza masomo, kama ni kamba, mpira au mabadiliko yoyote, kukaza au kushuka. Kwa kubadilisha urefu katika kesi hii ni tofauti kati ya urefu wa awali na ya mwisho ya kitu kuwa alisoma. Hiyo ni kusema, ni kiasi gani akanyosha / imepungua spring (mpira, kamba, nk)

Hivyo, kujua urefu na spring ya mara kwa mara kwa ajili ya nyenzo mgawo huo, inawezekana kupata nguvu na ambayo nyenzo ni aliweka, nguvu elastic au kama bado mara nyingi hujulikana Sheria Hooke.

Pia kuna kesi maalum ambayo sheria katika hali yake ya kiwango kutumika haiwezi. Sisi ni kuzungumza juu ya kupima deformation nguvu katika hali ya kukata, ambayo ni, katika hali ambapo deformation inazalisha nguvu yeyote kwa nyenzo kwa pembeni. Hooke Law shear inaweza walionyesha kama ifuatavyo:

τ = Gy,

ambapo τ - required nguvu, G- mgawo wa mara kwa mara, unaojulikana kama shear modulus, y - shear angle ni kiasi ambacho angle imebadilika kitu.

Linear elastic nguvu (Sheria Hooke) ni husika tu kwa compression ndogo na upanuzi. Kama nguvu inaendelea kuwa na athari kwa kitu alisoma, basi kuna unakuja wakati unapoteza elasticity ubora wake, kuwa ni kufikia kikomo ya elasticity. Mradi nguvu unazidi nguvu za upinzani. Kitaalam, hii inaweza kuonekana si tu kama mabadiliko katika vigezo inayoonekana ya vifaa, lakini pia kama kupungua kwa upinzani wake. nguvu required na mabadiliko ya vifaa, sasa kupunguzwa. Katika hali kama hizo, mabadiliko katika mali ya kitu, yaani, mwili ni tena na uwezo wa kupinga. tunaona katika maisha ya kila siku, ni lenye, kuvunjwa, mapumziko, nk Si lazima, bila shaka, uadilifu wa ukiukaji, lakini ubora kwa wakati mmoja kwa kiasi kikubwa kuathirika. Na elasticity mgawo wa nyenzo au tu katika mwili undistorted sura, atakoma kuwa muhimu katika mfumo potofu.

kesi hii inafanya uwezekano wa kusema kwamba linear mfumo (moja kwa moja sawia uhusiano wa parameter moja kutoka nyingine), imekuwa usio sambamba, wakati uhusiano hupotea mazingira, na mabadiliko unafanyika kwenye kanuni tofauti.

Juu ya msingi wa uchunguzi huu Tomas Yung kuundwa formula modulus ya elasticity, ambayo baadaye jina lake na kuwa msingi kwa ajili ya viumbe wa nadharia ya elasticity. modulus ya elasticity inaruhusu sisi kufikiria deformation elastic wakati mabadiliko ni muhimu. sheria ni kama ifuatavyo:

E = σ / η,

ambapo σ - nguvu kutumika kwa eneo msalaba-Sectional ya mwili chini ya utafiti, η - elongation modulus au compression mwili, E - modulus elastic kufafanua kiasi cha kukaza au compression ya mwili chini ya ushawishi wa matatizo ya mitambo.