Hukum Hooke

Banyak dari kita bertanya-tanya bagaimana hal-hal indah berperilaku bila terkena?

Misalnya, mengapa kain, jika kita meregangkan ke segala arah, bisa menyeret pada untuk waktu yang lama, dan pada satu titik tiba-tiba pecah? Dan mengapa percobaan yang sama jauh lebih sulit untuk melaksanakan dengan pensil? Apa hambatan dari suatu material tergantung? Cara menentukan sejauh mana ia setuju untuk deformasi atau peregangan?

Semua ini dan banyak pertanyaan lain yang lebih dari 300 tahun yang lalu bertanya pada diri sendiri peneliti Inggris Robert Guk. Dan aku menemukan jawaban, sekarang bersatu di bawah nama umum "Hooke Hukum".

Menurut penelitiannya, masing-masing bahan memiliki apa yang disebut konstanta pegas. Properti ini, yang memungkinkan material yang akan membentang sampai batas tertentu. koefisien elastisitas - konstan. Ini berarti bahwa setiap materi hanya dapat mempertahankan tingkat tertentu resistensi, setelah itu mencapai tingkat deformasi permanen.

Secara umum, Hukum Hooke dapat dinyatakan dengan rumus:

F = k / x /,

di mana F - kekuatan elastis, k - modulus elastisitas yang telah disebutkan, dan / x / - perubahan panjang dari materi. Apa yang dimaksud dengan perubahan dalam indikator ini? Di bawah pengaruh kekuatan untuk mempelajari mata pelajaran, apakah itu string, karet atau perubahan lain, peregangan atau menyusut. Dengan mengubah panjang dalam hal ini adalah perbedaan antara panjang asli dan akhir dari objek yang sedang diteliti. Artinya, berapa banyak membentang / menyusut musim semi (karet, tali, dll)

Oleh karena itu, mengetahui panjang dan musim semi koefisien konstan untuk bahan tertentu, adalah mungkin untuk menemukan kekuatan yang bahan yang membentang, gaya elastis atau sejenisnya masih sering disebut Hukum Hooke.

Ada juga kasus khusus di mana hukum dalam bentuk standar yang digunakan tidak dapat. Kita berbicara tentang mengukur kekuatan deformasi dalam kondisi geser, yaitu, dalam situasi di mana deformasi menghasilkan gaya yang bekerja pada materi pada sudut. Hooke Hukum geser dapat dinyatakan sebagai berikut:

τ = Gy,

di mana τ - gaya yang dibutuhkan, G- koefisien konstan, yang dikenal sebagai modulus geser, y - sudut geser adalah jumlah dimana sudut telah berubah objek.

Linear kekuatan elastis (Hukum Hooke) hanya berlaku di kompresi kecil dan ekspansi. Jika kekuatan terus berdampak pada objek yang diteliti, maka ada datang suatu titik ketika kehilangan kualitas elastis, yaitu mencapai batas elastisitas. Asalkan gaya melebihi kekuatan perlawanan. Secara teknis, hal ini dapat dilihat tidak hanya sebagai perubahan dalam parameter terlihat dari materi, tetapi juga sebagai penurunan ketahanan. Gaya yang dibutuhkan untuk mengubah materi, sekarang berkurang. Dalam kasus tersebut, perubahan sifat dari objek, yaitu, tubuh tidak lagi mampu melawan. kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, itu robek, rusak, istirahat, dll Belum tentu, tentu saja, integritas pelanggaran, tetapi kualitas pada saat yang sama secara signifikan terpengaruh. Dan koefisien elastisitas material atau hanya dalam bentuk terdistorsi tubuh, berhenti menjadi signifikan dalam bentuk terdistorsi.

Kasus ini memungkinkan untuk mengatakan bahwa sistem linear (hubungan berbanding lurus dari satu parameter dari yang lain), telah menjadi non-linear, ketika hubungan pengaturan hilang, dan perubahan terjadi pada prinsip yang berbeda.

Berdasarkan pengamatan ini Tomas Yung menciptakan modulus rumus elastisitas, yang kemudian bernama setelah dia dan telah menjadi dasar untuk penciptaan teori elastisitas. modulus elastisitas memungkinkan kita untuk mempertimbangkan deformasi ketika perubahan elastis yang signifikan. hukum adalah sebagai berikut:

E = σ / η,

di mana σ - gaya yang diterapkan pada luas penampang tubuh yang diteliti, η - elongasi modulus atau badan kompresi, E - modulus elastisitas mendefinisikan derajat peregangan atau kompresi tubuh di bawah pengaruh stres mekanik.