Гук заңы

Біз көптеген ұшыраған кезде заттар ұстай қалай тамаша таң?

Мысалы, неге мата, біз барлық бағыттар бойынша, оны созады, егер ұзақ уақыт бойы апаруға болады, және бір нүктесінде кенеттен бұзып? Ал неге сол эксперимент қарындашпен жүзеге асыруға әлдеқайда қиын болады? материалды кедергісі нені байланысты ма? ол деформация көнбейтін немесе созылу болып қандай дәрежеде қалай анықтауға болады?

Барлық осы және басқа да көптеген мәселелер 300-ден астам жыл бұрын өзімді Британдық зерттеуші сұрады Роберт Гук. Ал қазір мен ортақ атауы «Гук заңы» бойынша біріккен жауап табылған.

Оның зерттеуі бойынша, әрбір материал деп аталатын көктем тұрақты бар. материалдық белгілі бір дәрежеде созылып мүмкіндік береді Бұл сипат. серпімділік коэффициенті - тұрақты. Бұл әрбір материал ғана ол тұрақты деформация деңгейіне жеткенде, ол кейін қарсылық белгілі бір деңгейін, күш бере алады дегенді білдіреді.

Жалпы, Гук заңы формуламен білдіруге болады:

F, K / X / =

онда F - серпімді күші, K - қазірдің өзінде аталған серпімділік модулі, және / х / - материалдың ұзындығы өзгеруі. Қандай осы көрсеткіштің өзгеруіне дегеніміз? пәндерді оқуға күш әсерінен, ол жол, резеңке немесе кез келген басқа да өзгерістер болып табылады ма, созу немесе тарылуы. Бұл жағдайда ұзындығы өзгерту арқылы зерттелетін объектінің бастапқы және соңғы ұзындығы арасындағы айырмашылық болып табылады. көктем (және т.б. резеңке, жол,) тарылды, бұл / созылып қанша, айта табылады

Демек, осы заттар ұзындығы және көктемгі тұрақты коэффициентті біле тұра, ол материалдық созылып отырған күш, серпімді күші немесе ұқсас әлі жиі Гук заңына аталатын табуға болады.

пайдаланылатын стандартты нысанда заң бола алмайды, ол арнайы жағдайлары, сондай-ақ бар. Біз деформация бұрышпен материал әрекет ететін күшін өндіреді жағдайларда, яғни, ығысу жағдайында деформация күшін өлшеу туралы айтып отырмыз. төмендегідей Гук заңы ығысу білдірді болады:

τ = грей,

онда τ - ығысу модулі ретінде белгілі қажет күші, G-тұрақты коэффициенті, у - ығысу бұрышы бұрышы нысанды өзгерді, ол сома.

Сызықтық серпімді күші (Гук заңы) аз ғана қысу және кеңейту қолданылады. күші оқыған объектіге әсер жалғастыруда болса, онда ол серпімділік шегіне жетіп, оның серпімді сапасын, жоғалтады нүкте келеді. күші қарсылық күшін асып көзделген. Техникалық, осы материалды көрінетін параметрлерін өзгерту, сонымен қатар, оның қарсылық азаюына ретінде ғана емес, көруге болады. күші енді қысқарды материал, өзгерту қажет. Мұндай жағдайларда, объектінің қасиеттері өзгеруі, яғни, дене бұдан былай қарсы тұра алады. біз күнделікті өмірде көріп, ол жыртылған, сынған, үзілістер, т.б. Міндетті емес, әрине, бұзу тұтастығын, бірақ сол уақытта сапалы айтарлықтай әсер етті. Және материалдық немесе жай ғана дене неискаженная пішіні серпімділік коэффициенті, бұрмаланған түрінде елеулі болуы тоқтатады.

Бұл жағдайда сызықтық жүйе (басқа бір параметрдің тікелей пропорционалды қарым-қатынас), өзара қарым-қатынас параметрлерін жоғалған кезде, сызықтық емес айналды, және өзгеруі түрлі принципі бойынша орын алады деп. Айтуға мүмкіндік береді

Осы бақылаулар негізінде Томас Юнг кейінірек онымен атындағы және серпімділік теориясы құру үшін базалық болды серпімділік формуласы модулі құрылды. серпімділік модулі серпімді өзгерістер айтарлықтай кезде бізге деформация қарастыруға мүмкіндік береді. төмендегідей заң болып табылады:

E = σ / η,

σ, онда - әсерінен созылу немесе органның қысу дәрежесін анықтау серпімділік модулі - ұзаруы модулін немесе қысу орган, E - күші, зерттелетін дененің көлденең қиманың ауданына η қолданылатын механикалық стресс.