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legge di Hooke


Molti di noi si sono chiesti quanto meravigliosamente le cose si comportano quando esposto a?

Per esempio, perché il tessuto, se abbiamo tratto in tutte le direzioni, può trascinarsi per lungo tempo, e ad un certo punto improvvisamente rompersi? E perché fare lo stesso esperimento è molto più difficile da realizzare con una matita? Che cosa significa la resistenza di un materiale dipende? Come determinare la misura in cui è suscettibile di deformazione o di stretching?

Tutte queste e molte altre domande più di 300 anni fa mi ha chiesto ricercatore britannico Robert Guk. E ho trovato le risposte, ora riunite sotto il nome comune "Legge di Hooke".

Secondo la sua ricerca, ogni materiale ha una cosiddetta costante della molla. Questa proprietà, che permette al materiale di essere allungato in una certa misura. coefficiente di elasticità – una costante. Ciò significa che ogni materiale può sostenere solo un certo livello di resistenza, dopo di che raggiunge il livello di deformazione permanente.

In generale, la legge di Hooke può essere espressa con la formula:

F = k / x /,

dove F – una forza elastica, k – modulo elastico già menzionato, e / x / – variazione della lunghezza del materiale. Cosa si intende per un cambiamento di questo indicatore? Sotto l'influenza di una forza per studiare i soggetti, se si tratta di una stringa, gomma o qualsiasi altro cambiamento, stiramento o contrazione. Modificando la lunghezza in questo caso è la differenza tra la lunghezza iniziale e finale dell'oggetto in fase di studio. Vale a dire, quanto si estendeva / ridotto molla (gomma, corda, ecc)

Quindi, conoscendo la lunghezza e il coefficiente costante elastica per un dato materiale, è possibile trovare la forza con cui viene stirato il materiale, la forza elastica o simili ancora spesso definito legge di Hooke.

Ci sono anche casi particolari in cui la legge nella sua forma standard utilizzato non può essere. Parliamo di misurare la forza di deformazione nelle condizioni di taglio, cioè, in situazioni in cui la deformazione produce una forza che agisce sul materiale in un angolo. La legge di Hooke taglio può essere espresso come segue:

τ = Gy,

dove τ – forza necessaria, g- coefficiente costante, noto come il modulo di taglio, y – angolo di taglio è l'ammontare per cui l'angolo è cambiato oggetto.

Lineare forza elastica (legge di Hooke) è applicabile solo in una piccola compressione ed espansione. Se la forza continua ad avere un impatto sulla dell'oggetto studiato, poi arriva un punto quando perde la sua qualità elastico, che raggiunge il suo limite di elasticità. A condizione che la forza supera la forza di resistenza. Tecnicamente, questo può essere visto non solo come un cambiamento nei parametri visibili del materiale, ma anche come una diminuzione della sua resistenza. La forza necessaria per cambiare il materiale, ormai ridotto. In tali casi, un cambiamento nelle proprietà dell'oggetto, che è, il corpo non è più in grado di resistere. vediamo nella vita di tutti i giorni, si è strappato, spezzato, pause, ecc Non necessariamente, naturalmente, l'integrità della violazione, ma la qualità, allo stesso tempo significativamente interessate. E il coefficiente di elasticità del materiale o semplicemente nella forma non distorta del corpo, cessa di essere significativo in forma distorta.

Questo caso, è possibile dire che il sistema lineare (rapporto direttamente proporzionale di un parametro da un altro), è diventato un non-lineare, quando il rapporto è perso impostazioni e cambiamento avviene su un principio diverso.

Sulla base di queste osservazioni Tomas Yung ha creato un modulo di elasticità formula, che fu poi chiamato dopo di lui ed è diventato un punto di partenza per la creazione della teoria dell'elasticità. modulo di elasticità permette di considerare la deformazione quando cambia elastici sono significativi. La legge è la seguente:

E = σ / η,

dove σ – forza applicata alla sezione trasversale del corpo in esame, η – allungamento modulo o corpo compressione, E – modulo elastico definire il grado di stiramento o compressione del corpo sotto l'influenza di stress meccanico.