Glavni znanost

Hookeova fizika prava

Hookeova fizika prava
Hookeova fizika prava
Anonim

Hookeov zakon, elastičnost zakon koji je otkrio engleski znanstvenik Robert Hooke 1660. godine, a koji kaže da je za relativno male deformacije objekta pomak ili veličina deformacije izravno proporcionalna deformacijskoj sili ili opterećenju. Pod tim uvjetima objekt se vraća u svoj izvorni oblik i veličinu nakon uklanjanja tereta. Elastično ponašanje krutih tvari prema Hookeovom zakonu može se objasniti činjenicom da su mali pomaci njihovih sastavnih molekula, atoma ili iona iz normalnih položaja proporcionalni sili koja uzrokuje pomicanje.

Sila za deformiranje može se primijeniti na krutinu istezanjem, stiskanjem, stiskanjem, savijanjem ili uvijanjem. Tako metalna žica pokazuje elastično ponašanje prema Hookeovom zakonu, jer se mali porast njezine duljine kada se isteže primijenjena sila udvostručuje svaki put kad se sila udvostruči. Matematički, Hookeov zakon kaže da je primijenjena sila F jednaka konstanti k puta pomaka ili promjene u duljini x, ili F = kx. Vrijednost k ovisi ne samo o vrsti elastičnog materijala koji se razmatra, već i o njegovim dimenzijama i obliku.

Pri relativno velikim vrijednostima primijenjene sile, deformacija elastičnog materijala je često veća nego što se očekuje na temelju Hookeovog zakona, iako materijal ostaje elastičan i nakon uklanjanja sile vraća se u prvobitni oblik i veličinu. Hookeov zakon opisuje elastična svojstva materijala samo u području u kojem su sila i pomak proporcionalni. (Vidi deformaciju i protok.) Ponekad se Hookeov zakon formulira kao F = −kx. U ovom izrazu F više ne znači primijenjenu silu, već više znači jednaku i suprotno usmjerenu obnovljivu silu koja uzrokuje povratak elastičnih materijala na svoje izvorne dimenzije.

Hookeov zakon se također može izraziti u smislu stresa i naprezanja. Naprezanje je sila na jedinične površine unutar materijala koja nastaje kao rezultat vanjske sile. Naprezanje je relativna deformacija koju proizvodi stres. Za relativno mala naprezanja, stres je proporcionalan naprezanju. Za pojedine izraze Hookeovog zakona u ovom obliku, pogledajte skupno modul; modul smicanja; Youngov modul.