Hlavní Věda

Hookeova fyzika práva

Hookeova fyzika práva
Hookeova fyzika práva

Video: Vysoká škola podnikání a práva 2024, Červenec

Video: Vysoká škola podnikání a práva 2024, Červenec
Anonim

Hookeův zákon, zákon pružnosti objevený anglickým vědcem Robertem Hookem v roce 1660, který uvádí, že pro relativně malé deformace objektu je přemístění nebo velikost deformace přímo úměrné deformující síle nebo zatížení. Za těchto podmínek se objekt po odstranění zátěže vrátí do původního tvaru a velikosti. Pružné chování pevných látek podle Hookova zákona může být vysvětleno skutečností, že malé posunutí jejich podstatných molekul, atomů nebo iontů z normálních pozic je také úměrné síle, která způsobí přemístění.

Deformační síla může být aplikována na těleso napínáním, stlačováním, lisováním, ohýbáním nebo kroucením. Kovový drát tedy vykazuje elastické chování podle Hookova zákona, protože malé zvětšení jeho délky při natažení působením síly se zdvojnásobí pokaždé, když se síla zdvojnásobí. Matematicky Hookeův zákon uvádí, že použitá síla F se rovná konstantě k krát posunutí nebo změně délky x, nebo F = kx. Hodnota k závisí nejen na druhu uvažovaného elastického materiálu, ale také na jeho rozměrech a tvaru.

Při relativně velkých hodnotách aplikované síly je deformace elastického materiálu často větší, než se očekávalo na základě Hookova zákona, přestože materiál zůstává elastický a po odstranění síly se vrací do svého původního tvaru a velikosti. Hookeův zákon popisuje elastické vlastnosti materiálů pouze v rozsahu, v němž jsou síla a posun proporcionální. (Viz deformace a proudění.) Někdy je Hookeův zákon formulován jako F = −kx. V tomto výrazu F již neznamená použitou sílu, ale spíše stejnou a opačně orientovanou vratnou sílu, která způsobuje návrat elastických materiálů do jejich původních rozměrů.

Hookeův zákon může být také vyjádřen jako stres a napětí. Stres je síla na jednotkové oblasti v materiálu, která se vyvíjí v důsledku vnější síly. Kmen je relativní deformace vyvolaná stresem. Pro relativně malá napětí je napětí úměrné napětí. Pro konkrétní výrazy Hookeova zákona v této formě, viz modul hromadné; tažný modul; Youngův modul.