قانون هوك

تساءل الكثير منا كيف تسير الامور بشكل رائع التصرف عندما تتعرض ل؟

على سبيل المثال، لماذا النسيج، وإذا كنا تمتد في كل الاتجاهات، ويمكن أن تستمر لفترة طويلة، وعند نقطة واحدة كسر فجأة؟ وماذا تفعل نفس التجربة هي أكثر صعوبة للقيام مع قلم رصاص؟ ما تقوم به المقاومة من مادة تعتمد؟ كيفية تحديد إلى أي مدى هو قابلة للتشوه أو التمدد؟

كل هذه وأسئلة كثيرة أخرى قبل أكثر من 300 سنة سألت نفسي الباحث البريطاني روبرت غوك. ولقد وجدت إجابات، متحدين الآن تحت الاسم الشائع "قانون هوك".

وفقا لبحثه، كل مادة لديها ما يسمى ثابت الربيع. هذه الخاصية، مما يسمح للمادة أن تمتد إلى حد ما. معامل مرونة - ثابت. وهذا يعني أن كل مادة يمكن الحفاظ فقط على مستوى معين من المقاومة، وبعد ذلك يصل إلى مستوى تشوه دائم.

بشكل عام، يمكن التعبير عن قانون هوك بواسطة الصيغة التالية:

F = ك / س /،

حيث F - قوة مرنة، ك - معامل المرونة التي سبق ذكرها، و/ س / - التغير في طول من المواد. ما هو المقصود من تغيير في هذا المؤشر؟ تحت تأثير قوة لدراسة الموضوعات، سواء كان عبارة عن سلسلة من المطاط أو أي تغيير آخر، وتمتد أو تتقلص. عن طريق تغيير طول في هذه الحالة هو الفرق بين طول الأصلي والنهائي للكائن التي تجري دراستها. وهذا هو القول، وكم امتدت الربيع (مطاط، سلسلة، الخ) / تقلصت

ومن هنا، مع العلم طول والربيع معامل المستمر لمادة معينة، فمن الممكن أن يجد القوة التي تمتد المواد، وقوة مرنة أو ما شابه ذلك لا يزال غالبا ما يشار إلى قانون هوك.

وهناك أيضا حالات خاصة فيها القانون في شكله القياسية المستخدمة لا يمكن أن يكون. نحن نتحدث عن قياس قوة تشوه في الظروف القص، أي في الحالات التي ينتج تشوه والقوة المؤثرة على المواد في زاوية. ويمكن التعبير عن القص قانون هوك على النحو التالي:

τ = غراي،

حيث τ - القوة المطلوبة، ز معامل ثابت، والمعروفة باسم معامل القص، ص - زاوية القص هي القيمة التي زاوية تغير الكائن.

خطي قوة مرنة (قانون هوك) لا ينطبق إلا في ضغط صغير والتوسع. إذا استمرت القوة ليكون لها تأثير على الكائن درس، ثم هناك نقطة ويأتي عندما يفقد جودته مرنة، وهذا هو الوصول إلى الحد الأقصى لها من مرونة. تتجاوز قدمت قوة قوة المقاومة. من الناحية الفنية، وهذا يمكن أن ينظر إليه ليس فقط على أنه تغيير في معالم واضحة للمادة، ولكن أيضا انخفاض في مقاومته. القوة المطلوبة لتغيير المواد، وانخفاض الآن. في مثل هذه الحالات، وتغيير في خصائص الكائن، وهذا هو، والجسد هو لم يعد قادرا على المقاومة. ونحن نرى في الحياة اليومية، وأمعن فيه، مكسورة، فواصل أو غير ذلك. ليس بالضرورة، وبطبيعة الحال، وسلامة التعدي، ولكن نوعية في نفس الوقت أثرت بشكل كبير. ومعامل مرونة من المواد أو فقط في شكل غير مشوهة الجسم، ويتوقف عن أن يكون كبيرا في شكل مشوه.

هذه الحالة تجعل من الممكن القول إن النظام الخطي (علاقة طردية مباشرة من معلمة واحدة من آخر)، وأصبح غير الخطية، عندما يتم فقدان العلاقة الإعدادات، والتغيير يحدث على مبدأ مختلف.

على أساس هذه الملاحظات توماس يونغ بإنشاء معامل صيغة مرونة، الذي كان اسمه في وقت لاحق من بعده، وأصبحت قاعدة لإنشاء نظرية مرونة. معامل المرونة يسمح لنا للنظر في تشوه عندما يتغير مرونة كبيرة. القانون هو كما يلي:

E = σ / η،

حيث σ - تطبيق قوة لمنطقة مستعرضة من الجسم تحت الدراسة، η - استطالة معامل أو الجسم ضغط، E - معامل مرونة تحديد درجة التمدد أو ضغط من الجسم تحت تأثير إجهاد ميكانيكي.