Huka likums

Daudzi no mums brīnījās, cik lieliski viss rīkoties, ja tiek pakļauti?

Piemēram, kāpēc auduma, ja mēs stiept to visos virzienos, var vilkt uz ilgu laiku, un vienā brīdī pēkšņi pārtraukums? Un kāpēc pats eksperiments ir daudz grūtāk veikt ar zīmuli? Kāda pretestība materiāla ir atkarīgs? Kā noteikt, cik lielā mērā viņš ir pakļauti deformācijai vai stiepšanās?

Visi šie un daudzi citi jautājumi vairāk nekā pirms 300 gadiem, jautāju sev britu pētnieks Roberts GUK. Un es atklāju atbildes, kas tagad apvienojušās ar kopējo nosaukumu "Huka likums".

Saskaņā ar viņa pētījumiem, katrs materiāls ir tā saukto atsperu konstanti. Šis īpašums, kas ļauj materiālu izstiepj zināmā mērā. koeficients elastības - pastāvīgs. Tas nozīmē, ka katrs materiāls var tikai uzturēt noteiktu rezistences līmeni, pēc kura tā sasniedz līmeni paliekošas deformācijas.

Kopumā, Huka likums var izteikt ar formulu:

F = k / x /,

kur F - elastīgs spēks, k - jau minēts elastīgs modulis, un / x / - izmaiņas garuma materiāla. Kas ir domāts ar izmaiņām šajā rādītāja? Reibumā spēku mācīties priekšmetus, vai tas ir virkne, gumijas vai citas izmaiņas, kas stiepjas vai sarūk. Mainot garumu šajā gadījumā ir starpība starp sākotnējo un beigu garums objekta tiek pētīta. Tas ir, cik daudz izstiepts / sarucis atsperi (gumijas, stiepli, utt)

Tādējādi, zinot ilgumu un pavasara nemainīgu koeficientu konkrētā materiāla, ir iespējams atrast spēku, ar kuru materiāls ir izstiepts, elastīgo spēku vai tamlīdzīgi joprojām bieži sauc Huka likums.

Ir arī īpaši gadījumi, kad likums savā standarta veidlapu, ko izmanto, nevar būt. Mēs runājam par mērīšanas deformāciju stiprību bīdes apstākļos, tas ir, situācijās, kad deformācijas rada spēku, kas iedarbojas uz materiāla leņķī. Huka likums bīdes var izteikt šādi:

τ = Gy,

kur τ - nepieciešams spēks, G- nemainīgu koeficientu, kas pazīstams kā bīdes moduli, y - bīdes leņķis ir summa, par kuru leņķis ir mainījusies objektu.

Linear elastīgs spēks (Huka likums), ir piemērojams tikai nelielā kompresijas un paplašināšanu. Ja spēks joprojām ir ietekme uz pētīto objektu, tad tur nāk punktu, kad tā zaudē savu elastīgo kvalitāti, kas sasniedz savu limitu elastību. Ar nosacījumu, spēks pārsniedz pretestību spēku. Tehniski, to var redzēt ne tikai kā izmaiņas redzamo parametriem materiāla, bet arī samazina tā izturību. Spēks, kas nepieciešams, lai mainītu materiālu, kas tagad samazināts. Šādos gadījumos izmaiņas īpašības objektu, kas ir, organisms vairs nespēj pretoties. mēs redzam ikdienā, tas ir ieplīsis, bojāta, pārtraukumus, uc Ne vienmēr, protams, būtiski ietekmēja integritāte pārkāpuma, bet kvalitāte, tajā pašā laikā. Un elastības koeficients materiāla vai tikai ķermeņa netraucētas formas, pārstāj būt nozīmīga sagrozītā veidā.

Šī lieta ļauj teikt, ka lineāra sistēma (tieši proporcionāla saistība viena parametra no otra), ir kļuvusi par nelineāru, kad attiecības tiek zaudēta iestatījumus, un izmaiņas notiek citā principu.

Pamatojoties uz šiem novērojumiem Tomas Yung radīja formulu elastības modulis, kas vēlāk tika nosaukts pēc viņa, un ir kļuvusi par pamatu izveidei elastības teoriju. elastības modulis ļauj mums apsvērt deformāciju, ja elastīgas izmaiņas ir būtiskas. Likums ir šāds:

E = σ / η,

kur σ - spēks, kas pielikts šķērsgriezuma laukumu no ķermeņa saskaņā ar pētījumu, η - pagarinājums modulis vai kompresijas body, E - elastīgs modulis definējot pakāpi stiepjas vai kompresijas no ķermeņa reibumā mehāniskās spriedzes.