Hooke օրենքը

Մեզանից շատերը զարմացան, թե որքան հրաշալի բաներ վարվել, երբ ենթարկվում.

Օրինակ, թե ինչու է գործվածքների, եթե մենք ձգվել այն բոլոր ուղղություններով, կարող է քաշել մի երկար ժամանակ է, եւ մեկ միավորով հանկարծ կոտրել. Եւ ինչու նույնն անել, փորձ է շատ ավելի դժվար է իրականացնել մի մատիտ. Ինչ դիմադրությունը մի նյութ կախված. Թե ինչպես է որոշել, թե որքանով է նա պատասխանատու է ձեւախախատման կամ ձգվում.

Բոլոր այդ եւ շատ այլ հարցեր ավելի քան 300 տարի առաջ խնդրեց ինձ բրիտանացի հետազոտող Ռոբերտ ԳՈՒԿ: Եւ ես գտա պատասխաններ, այժմ միավորված տակ ընդհանուր անունով «Hooke օրենքը»:

Նրա տվյալներով, յուրաքանչյուր նյութ ունի, այսպես կոչված, գարուն անփոփոխ: Այս գույքը, որը թույլ է տալիս նյութը ձգվել է որոշակի չափով. Էլաստիկության գործակիցը մի հաստատուն. Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր նյութ կարող է միայն պահպանել որոշակի մակարդակ դիմադրության, որից հետո այն հասնում մակարդակը մշտական ձեւախախատման:

Ընդհանուր առմամբ, Hooke օրենքը կարող է արտահայտվել հետեւյալ բանաձեւով.

F = k / x /,

որտեղ F - առաձգական ուժ, K - որ արդեն նշել է առաձգական modulus, եւ / x / փոփոխություն երկարությամբ նյութի: Թե ինչ է նշանակում փոփոխության այս ցուցանիշի. Ազդեցության տակ մի ուժի է ուսումնասիրել առարկաներ, թե արդյոք դա մի լարային, ռետինե կամ որեւէ այլ փոփոխություն, ձգվում կամ shrinking. Փոխելով երկարություն այս դեպքում այն է, որ տարբերությունն բնօրինակը եւ վերջնական երկարությամբ օբյեկտի ուսումնասիրվում է: Այսինքն, թե որքան ձգվել / փոքրացել գարուն (կաուչուկ, լարային եւ այլն)

Հետեւաբար, իմանալով երկարություն եւ գարնանային մշտական գործակիցը տվյալ նյութի, դա հնարավոր է գտնել այն ուժի հետ, որի նյութը պարզված առաձգական ուժ կամ նման դեռ հաճախ նշված Hooke- ի օրենքի:

Կան նաեւ հատուկ դեպքեր, երբ օրենքն իր ստանդարտ ձեւով օգտագործվող չի կարող լինել: Մենք խոսում չափման դեֆորմացիայի ուժ ճղել պայմաններում, այսինքն `այն դեպքերում, աղավաղում արտադրում է ուժ հանդես եկող տվյալ նյութի վերաբերյալ` մի անկյան տակ: Hooke օրենքը ճղել կարող է արտահայտել է հետեւյալ կերպ.

τ = Ռադ,

որտեղ τ - պարտադիր ուժ, G- մշտական գործակիցը, որը հայտնի է որպես ճղել մոդուլով, y - ճղել անկյունը `այն գումարը, որի անկյունը փոխվել օբյեկտ:

Գծային առաձգական ուժ (Hooke օրենքը) կիրառելի է միայն մի փոքր սեղմում եւ ընդլայնման. Եթե այն ուժը, շարունակում է ունենալ ազդեցություն վրա ուսումնասիրվող օբյեկտի, ապա այնտեղ գալիս է մի պահ, երբ այն կորցնում է իր էլաստիկ որակը, որը հասնում է իր սահմանաչափը առաձգականության. Պայմանով, որ ուժ գերազանցում է ուժ դիմադրության: Տեխնիկապես, դա կարելի է տեսնել ոչ միայն որպես փոփոխության տեսանելի պարամետրերի նյութի, այլ նաեւ որպես նվազում է դրա դիմադրության. Այն ուժը, պահանջվում է փոխել նյութը, այժմ նվազել է. Նման դեպքերում մի փոփոխություն հատկությունների օբյեկտի, այսինքն, այդ մարմինը այլեւս ի վիճակի է դիմակայել: մենք տեսնում ենք առօրյա կյանքում, այն պատռված, ջարդված, ընդմիջում, եւ այլն: Պարտադիր չէ, որ, իհարկե, ամբողջականությունը խախտման, բայց որակը միեւնույն ժամանակ էապես ազդել. Իսկ էլաստիկության գործակիցը նյութի կամ պարզապես Մարմնի անաղարտ վիճակում, դադարում է լինել էական է խեղաթյուրված ձեւով:

Այս դեպքը ստիպում է, որ հնարավորություն է տալիս ասել, որ գծային համակարգը (ուղիղ համեմատական հարաբերությունները մեկ պարամետր է մյուսին), դարձել է ոչ-գծային, երբ հարաբերությունները կորել է պարամետրերը, եւ փոփոխությունը տեղի է ունենում մեկ այլ սկզբունքով.

Հիման վրա այդ դիտարկումների Թոմաս Յանը ստեղծել է բանաձեւ մոդուլները առաձգականության, որը հետագայում իր անվան եւ դարձել հիմք ստեղծման տեսության առաձգականության. մոդուլները առաձգականության մեզ թույլ է տալիս հաշվի աղավաղում, երբ առաձգական փոփոխությունները շատ կարեւոր են: Որ օրենքը հետեւյալն է.

E = σ / η,

որտեղ σ - ուժ կիրառվել է խաչաձեւ սեկցիոն տարածքում մարմնի տակ ուսումնասիրության, η - երկարում մոդուլները կամ սեղմում մարմին, Էլ - առաձգական modulus սահմանելու աստիճանը ձգվում կամ սեղմում է մարմնի ազդեցության տակ մեխանիկական սթրեսի.